[發(fā)明專利]制備電氣工程絕緣系統(tǒng)的方法、由其獲得的制品及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680018184.1
• 申請(qǐng)日: 2016-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN107531884B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.貝塞勒;S.科里亞德;C.肖恩伯格;H.維伯斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亨斯邁先進(jìn)材料特許（瑞士）有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/56
• 分類號(hào): C08G59/56;C08G59/50;C08G59/24;C08K3/36;H01B3/40;H01F27/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;李炳愛

通過自動(dòng)壓力凝膠化(APG)制備電氣工程絕緣系統(tǒng)的方法，其中使用多組分熱固性樹脂組合物，所述樹脂組合物包含：(A)至少一種環(huán)氧樹脂，和(B)至少一種固化劑，其包含：(b1)至少一種脂環(huán)族胺，和(b2)至少一種聚醚胺，所述方法提供表現(xiàn)出良好的機(jī)械、電學(xué)和介電性質(zhì)的封裝制品，其可以用作例如絕緣體、套管、開關(guān)柜和儀表變壓器。

本發(fā)明涉及制備電氣工程絕緣系統(tǒng)的方法，其中使用多組分熱固性環(huán)氧樹脂組合物。通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的絕緣封裝制品表現(xiàn)出良好的機(jī)械、電學(xué)和介電性質(zhì)，并且可以用作例如絕緣體、套管、開關(guān)柜和儀表變壓器。

環(huán)氧樹脂組合物通常用于制備電氣工程絕緣系統(tǒng)。然而，這些環(huán)氧樹脂組合物中的大多數(shù)采用酸酐作為固化劑。由于化學(xué)品管理框架的發(fā)展，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，由于其R42標(biāo)識(shí)(吸入致敏物)，酸酐在環(huán)氧樹脂中的使用將受到限制。因此，一些酸酐已經(jīng)在REACH法規(guī)的SVHC候選清單(高度關(guān)注物質(zhì))中。因此，可能在不久后在未經(jīng)特別許可的情況下，可能不再使用這些物質(zhì)。由于所有已知的酸酐都是標(biāo)識(shí)R42的，甚至毒理學(xué)家預(yù)計(jì)未知的酸酐也將是標(biāo)識(shí)R42的，所以無(wú)酸酐的解決方案是合乎需要的。

作為環(huán)氧樹脂的固化劑的胺是公知的，特別是用于制備復(fù)合材料。然而，胺固化劑通常反應(yīng)性太強(qiáng)，以至于不可在灌封或封裝應(yīng)用中加工。隨著待加工的環(huán)氧樹脂組合物的質(zhì)量增加，放熱的控制變得至關(guān)重要。由于其質(zhì)量而導(dǎo)致的熱固性材料固化的不受控制的熱釋放可能導(dǎo)致熱固性材料的機(jī)械性質(zhì)的劣化，或者甚至導(dǎo)致熱固性材料的熱分解。另外，可能發(fā)生與熱固性材料接觸的結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性質(zhì)的劣化。特別是在自動(dòng)壓力凝膠化方法(APG)中，重要的是提供較低的放熱峰溫度以控制固化曲線，即模具內(nèi)的凝膠化進(jìn)程(gelation front)。當(dāng)使用胺作為固化劑時(shí)，環(huán)氧樹脂組合物的固化曲線是不合適的，并且對(duì)于APG中的應(yīng)用而言放熱太高。

為了應(yīng)對(duì)含有胺固化劑的環(huán)氧樹脂的不合適的固化曲線的問題，提出了使用芳族胺。然而，現(xiàn)在，所考慮的芳族胺在禁用物質(zhì)清單上，這防止其在灌封或澆注應(yīng)用中的使用。如上所述，其他胺(例如脂族胺)也是反應(yīng)性太強(qiáng)，并且在APG中不能提供適于澆注具有低收縮率和低放熱性的大型部件的可接受的凝膠化曲線。此外，固化產(chǎn)物的一些性質(zhì)與酸酐固化的熱固性材料相比不具有競(jìng)爭(zhēng)力，例如長(zhǎng)期老化、抗電弧徑跡性、耐電弧性、潮濕調(diào)理后的介電性質(zhì)。因此，需要新的熱固性無(wú)酸酐環(huán)氧組合物，其可有利地用于制造適用于開關(guān)柜、變壓器和其他應(yīng)用的具有改善的性質(zhì)的電絕緣系統(tǒng)的灌封或封裝應(yīng)用中。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供通過自動(dòng)壓力凝膠化(APG)制備電氣工程絕緣系統(tǒng)的方法，其中可以使用無(wú)酸酐的熱固性環(huán)氧組合物，并且可以以所需的方式控制固化曲線。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由本發(fā)明方法獲得的封裝制品，其表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械、電學(xué)和介電性質(zhì)，并且可以用作例如電氣工程中的絕緣體、套管、開關(guān)柜和儀表變壓器。

因此，本發(fā)明涉及通過自動(dòng)壓力凝膠化(APG)制備電氣工程絕緣系統(tǒng)的方法，其中

使用多組分熱固性樹脂組合物，所述樹脂組合物包含：

(A)至少一種環(huán)氧樹脂，和

(B)至少一種固化劑，其包含

(b1)至少一種脂環(huán)族胺，和

(b2)至少一種聚醚胺。

通常，通過澆注、灌封、封裝和浸漬方法，例如重力澆注、真空澆注、自動(dòng)壓力凝膠化(APG)、真空壓力凝膠化(VPG)、灌輸?shù)葋?lái)制備絕緣系統(tǒng)。

用于制造電氣工程絕緣系統(tǒng)，例如澆注樹脂環(huán)氧絕緣體的典型方法是自動(dòng)壓力凝膠化方法(APG方法)。APG方法允許通過使環(huán)氧樹脂固化和成型在短時(shí)間內(nèi)制備由環(huán)氧樹脂制成的澆注產(chǎn)品。一般而言，實(shí)施APG方法的APG裝置包括一對(duì)模具(下文稱為模具)，通過管子連接到模具的樹脂混合槽以及用于打開和關(guān)閉模具的打開和關(guān)閉系統(tǒng)。

在將可固化環(huán)氧樹脂組合物注入熱模具之前，包含環(huán)氧樹脂和固化劑的可固化組合物的組分必須準(zhǔn)備好用于注入。