[发明专利]常温浸渍型环氧酸酐耐热树脂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于真空压力浸渍技术领域，具体涉及一种常温浸渍型环氧酸酐耐热树脂及其制备方法和应用。

背景技术

电机、变压器绕组的浸漆绝缘处理工艺从沉浸(即普通浸渍)到多次浸渍，然后到滴漆，滚浸和真空浸漆，真空压力浸渍烘干一体化，形成了一系列多样的机械化连续作业，应用现代计算机技术和PLC技术自动化控制的浸渍工艺。真空压力浸渍(Vacuum Pressure Impregnation，VPI)工艺是将工件预烘去潮后冷却，置于真空环境中，排除白坯线圈内部的空气和挥发物，依靠真空中漆液重力和线圈毛细管作用，以及利用干燥的压缩空气或惰性气体，对解除真空后的浸渍漆液施加一定压力的作用，使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层。该工艺技术是目前世界上最先进、应用最广泛的绝缘处理技术。该技术提高电机、变压器绕组线圈绕组的耐潮、耐热、导电、导磁及机械性能。目前电机、变压器、继电器、接触器等设备中线圈，均需进行真空压力浸漆处理。

而目前国内主流的与VPI工艺(技术)相配套的浸渍树脂中，大多数均含有苯乙烯等活性稀释剂，存在以下缺点：1、苯乙烯类物质的蒸汽压低，毒性大，在固化过程中大量挥发，造成环境污染，危害操作者身体健康，美国等欧美发达国家已禁止使用；2、体系需要在高温长时间固化，一般需要在170℃，12-14小时。3、在电机运行过程中，由于温度的升高和设备的振动，绝缘结构在热态力学性能上的缺陷可能会导致绝缘的机械损坏，二乙烯基苯体系浸渍树脂普遍存在热态机械强度较差，热变形温度和玻璃化转变温度较低的缺点，这会严重威胁到电气设备的使用寿命；4、此种体系的固化物，在电气性能上没有大改进空间，对于提高绝缘工作场强，减薄绝缘厚度帮助不大。

目前减薄绝缘技术是高压电机绝缘系统的关键技术。电机的重要技术经济指标之一是重量功率比，即kg/kW，就是发电机的重量随容量变化的系数。在增大电机容量时，减薄主绝缘，就能减小重量功率比，达到减小电机体积，提高槽满率(电机容量)的作用。据报导，从1900年到1967年，1hp(0.75kW)的电机重量由40kg减少到10kg，相当于平均每10年降低15％-20％，产生这种变化的重要原因是采用了耐热性能高的绝缘材料，从而减薄了主绝缘厚度。根据日本东芝公司的研究结果表明，绝缘的工作场强提高30％(即减薄绝缘厚度约20％-30％)，电机的槽利用率提高17％-25％，效率增加0.1％-0.3％，温升下降3-8K，重量减轻5％-15％。可见，减薄主绝缘厚度能够大大降低电机制造成本，减小电机体积，解决运输、安装等一系列的问题，所以从经济角度讲，绝缘厚度是决定电机的重要技术经济指标的关键因素之一。

在现有技术中，中国专利申请CN200610040434.X公开了一种无溶剂环氧不饱和聚酯树脂耐高温漆，该专利采用12％-35％的苯乙烯做稀释剂，固化过程中有近15％左右的苯乙烯挥发损失，严重污染操作环境。中国专利申请CN200810040298.3公开一种适用于真空压力常温的无溶剂耐热浸渍树脂，增塑剂的加入降低了树脂体系固化后的玻璃化转变温度和机械强度，加入的阻聚剂的阻聚机理为自由基机理，在环氧酸酐体系里无明显效果，阻聚剂在高温固化时挥发产生气泡，增加固化树脂的高温热态介损。而中国专利申请CN200810096880.1公开了环氧无溶剂整体浸渍漆及其制备方法，该专利采用单官能团的环氧稀释剂，固化物的交联密度小，玻璃化转变温度低，固化树脂耐热性降低。

目前仅有美国DOW化学公司、HUSTMAN公司、BAKELITE公司等少数几家跨国公司能够生产应用于VPI的高纯度分子蒸馏环氧树脂、脂环族环氧树脂。国内外大型电机制造企业所用上述公司生产的环氧酸酐VPI树脂，存在技术壁垒和垄断，而且价格昂贵，不利于环氧酸酐VPI技术的应用推广。由于以上不足，导致环氧酸酐体系的推广应用具有一定局限性，所以需要开发一种全新的、无苯乙烯等易挥发物质、电气性能优良、耐热性好以及介质损耗低，价格适中的VPI环氧酸酐浸渍树脂，便成为解决前述技术问题的当务之急。

发明内容

本发明目的在于提供一种常温浸渍型环氧酸酐耐热树脂，解决了现有技术中真空压力浸渍的浸渍树脂采用含有苯乙烯等活性稀释剂导致真空压力浸渍需要高温长时间固化、产品绝缘性能差等缺陷。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种常温浸渍型环氧酸酐耐热树脂，其特征在于所述树脂包括甲组分、乙组分，所述甲乙组分的重量比为1∶(0.8～1.2)，所述乙组分为液体酸酐；所述甲组分以其成分的重量百分比计包括：