[发明专利]疏水性环氧树脂体系用于封装仪表变压器的用途

说明书

本发明涉及特定组合物用于无装填料封装仪表变压器的用途和封装这类仪表变压器的方法。

环氧树脂由于其良好的机械性质和高比电阻而常常作为电绝缘材料使用。用环氧树脂封装仪表变压器受到环氧树脂是相当硬的外壳材料的事实的牵制。特别是在单元暴露于极端温度条件下，高机械应力常由于在装配的组件与封装剂材料之间的热膨胀失配而施加在外壳材料上。为了避免环氧树脂外壳中的裂纹且为了避免在仪表变压器的芯上由于封装剂材料收缩所产生的压力，仪表变压器的压敏部件(例如，铁芯)(它是测量精度的关键所在)通常用例如橡胶带或绉纹纸的软塑性材料或具有高伸长率的半导电材料装填。在一些设计中，将仪表变压器的应力敏感部件保持在充气箱中，以避免在施用外壳用环氧树脂之前与封装材料直接接触。然而，装填是额外的工作步骤且在经济上不利，并且另外在技术上具有挑战性，因为必须避免空隙的形成；空隙会导致在高压绕组内局部辉光放电，这可能损坏仪表变压器。因此，已经研发了无装填料的变压器，如在DE 37 02 782中例示，其大多使用具有25-98的肖氏A硬度的类橡胶聚硅氧烷弹性材料作为外壳材料。然而，聚硅氧烷化合物相当昂贵。虽然柔韧，但它们的机械性能差。另外，已经发现可能适合该用途的液态聚硅氧烷对于室外盐雾条件抵抗力较小。

需要在技术上和经济上更可行的方法。令人意外地发现，可使用某些半柔韧性环氧树脂组合物来提供无装填料的仪表变压器。

类似的环氧树脂组合物自WO 00/34388已知，其公开内容通过引用的方式包括在本文中。这些环氧树脂组合物已经作为封装材料使用了许多年。然而，令本领域技术人员完全意外的是，基于在WO 00/34388中公开的那些的组合物可用于在不装填材料的情况下生产变压器。

现在已经发现包含两种不同的环氧树脂、至少两种特定的聚硅氧烷和非离子含氟脂族表面活性剂、填料、硬化剂和固化促进剂的组合物可用于生产无装填料的仪表变压器。

本发明涉及可固化组合物用于无装填料封装仪表变压器的用途，所述可固化组合物包含(a) 脂环族环氧树脂、(b) 聚氧化烯二缩水甘油基醚、(c) OH-封端的聚硅氧烷、(d) 环状聚硅氧烷和(e) 非离子含氟脂族表面活性剂、(f) 填料、(g) 选自酸酐的硬化剂、(h) 选自用于酸酐固化环氧树脂的促进剂的固化促进剂。

在本发明的一个优选的实施方案中，使用组合物，所述组合物包含：基于所述组合物的总重量计算，(a) 3-40重量%的脂环族环氧树脂；(b) 3-40重量%的聚氧化烯二缩水甘油基醚；(c) 0.3-10重量%的OH-封端的聚硅氧烷；(d) 0.3-10重量%的环状聚硅氧烷；和(e) 0.01-1重量%的非离子含氟脂族表面活性剂；(f) 1-80重量%的填料；(g) 4-25重量%的选自酸酐的硬化剂；(h) 0.1-2重量%的选自用于酸酐固化环氧树脂的促进剂的固化促进剂。在一个更优选的实施方案中，所使用的组合物包含(a) 10-15重量%的脂环族环氧树脂；(b) 10-15重量%的聚氧化烯二缩水甘油基醚；(c) 1-2重量%的OH-封端的聚硅氧烷；(d) 1-3重量%的环状聚硅氧烷；和(e) 0.1-0.7重量%的非离子含氟脂族表面活性剂；(f) 15-70重量%的填料；(g) 5-30重量%的选自酸酐的硬化剂；(h) 0.2-1重量%的选自用于酸酐固化环氧树脂的促进剂的固化促进剂。甚至更优选所使用的组合物包含(a) 5-20重量%的脂环族环氧树脂；(b) 5-20重量%的聚氧化烯二缩水甘油基醚；(c) 1-2重量%的OH-封端的聚硅氧烷；(d) 1-3重量%的环状聚硅氧烷；(e) 0.1-0.2重量%的非离子含氟脂族表面活性剂；(f) 40-60重量%的填料；(g) 10-20重量%的选自酸酐的硬化剂；(h) 0.3-0.4重量%的选自用于酸酐固化环氧树脂的促进剂的固化促进剂。最优选使用如下组合物，其包含(a) 5-20重量%的六氢邻苯二甲酸二缩水甘油基酯；(b) 5-20重量%的聚丙二醇二缩水甘油基醚(polypropylene glycole diglycidylether)；(c) 1-2重量%的OH-封端的聚二甲基硅氧烷；(d) 1-3重量%的包含Si₆O₆和Si₈O₈单元的环状聚硅氧烷；和(e) 0.1-0.2重量%的选自含氟脂族酯、含氟脂族烷氧基化醇和含氟脂族磺酰胺的非离子含氟脂族表面活性剂；(f) 40-60重量%的包含二氧化硅粉和氢氧化铝的填料；(g) 10-20重量%的六氢邻苯二甲酸酐；(h) 0.3-0.4重量%的选自咪唑固化促进剂的固化促进剂。