[發明專利]一種有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料

有效

• 申請號: 202110679919.8
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113354923B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 王永強;曾卓;商靜;王子正
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08L63/00;C08K5/5419;C08K5/5435
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 李改平

本發明公開了一種有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料，屬于電氣絕緣材料制備技術領域，其中，所述絕緣材料由如權1所述組分加工制成；加工方法如權4或權5所述步驟，本發明通過引入以硅原子為中心的更穩定的化學鍵，提高了材料的化學穩定性，增加了材料在高溫、高濕、紫外線環境下對抗熱分解、氧化、水解等使高分子長鏈斷裂的化學反應的能力，提升了其抗老化能力；且因為引入的化學鍵的憎水性，使得材料的吸水性下降，減少了水分侵入、擴散的速度；同時引入的脂環結構、苯環結構本身穩定性較高，位阻較大，可以在保證其在有較強抗氧化性的同時在高溫下保持較好的機械性能；所保留的羥基使得改性后的環氧樹脂浸潤性較好，可以實現較好的工藝性。

技術領域

本發明屬于電氣絕緣材料制備技術領域，具體涉及一種有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料。

背景技術

環氧樹脂因具有優異的電氣絕緣性能、粘結性、耐化學腐蝕性、易加工等特點被廣泛應用于電力絕緣領域。和傳統無機絕緣材料相比，環氧樹脂更容易受到濕、熱、紫外線、電場等條件的影響，逐漸發生劣化導致絕緣失效，引發事故。因此，提高環氧樹脂的耐候性，增加絕緣材料在惡劣條件下的穩定性對電力系統的經濟運行有著積極作用。

有機硅化合物由于其本身較好的高低溫穩定性、防腐蝕性能、機械強度，常被用于作為環氧樹脂的改性劑。使用有機硅作為改性劑對環氧樹脂進行改性時，由于可以引入穩定柔韌的Si-O、Si-C、Si-H等化學鍵以及其他官能團，因此可以在保留環氧樹脂本身性能的同時改進環氧樹脂的如耐溫、憎水性、耐沖擊等多項性能。目前的一些有機硅改性手段限于材料相容性和硅鍵的本身性質，可能導致改性后材料在粘連性、高溫下機械強度等性質的下降，因此有必要選用合適改性材料以及改性手段，改進有機硅改性環氧樹脂的綜合性能，進一步提升其性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料，所述絕緣材料以重量計，由以下組分組成：環氧樹脂100份、二苯基硅二醇3-20份、2-(3，4-環氧己烷基)乙基三乙氧基硅烷5-20份、三苯甲胺3-12份、二環己胺5-16份、酸酐固化劑75-100份、促進劑0.5份、催化劑0.5-1份和一水合氫氧化鋇0.3份。

進一步地，所述環氧樹脂為雙酚A和/或雙酚F環氧樹脂，所述酸酐固化劑為酸酐類固化劑為甲基四氫苯酐或甲基六氫苯酐中一種。

在本發明所提供的有機硅改性耐候環氧樹脂絕緣材料中，本發明對制備過程中所用到的催化劑以及促進劑不做具體要求，本領域技術人員可以通過需要選取合適催化劑和促進劑，只要保證實現本發明的目的即可，在本發明中的具體實施例中，所選用的催化劑為二月桂酸二丁基錫，所選用的促進劑為DMP-30。

本發明目的之二是提供使用上述配方制備有機硅改性環氧樹脂的方法。其中第一種制備方法包括以下步驟：

(1)在反應器中加入環氧樹脂，以600r/min攪拌，升溫至120-140℃，加入催化劑后，緩慢分批加入二苯基硅二醇，保溫反應3.5h，即可得聚合物a；

(2)在反應器中加入2-(3，4-環氧己烷基)乙基三乙氧基硅烷和二環己胺，加熱至65-85℃，以600r/min進行攪拌，保溫反應4h，生成聚合物b；

(3)將聚合物b加入反應器，升溫至60℃，以600r/min進行攪拌，再加入三苯甲胺，保溫反應1.5h，即得聚合物c；

(4)將聚合物a與聚合物c充分混合，升溫至70-90℃，滴加適量蒸餾水后保溫反應4-6h，反應過程中持續抽真空，及時除去縮合反應中產生的小分子物質，反應結束后得到混合物d；

(5)向聚合物d中加入酸酐固化劑和促進劑并充分混合，使用100℃固化2h，再使用130℃和150℃分別后固化1h。