[发明专利]一种干式变压器用封装环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及环氧树脂技术领域，具体是一种干式变压器用封装环氧树脂及其制备方法；用含氢聚硅氧烷与聚醚反应制备多元聚醚改性硅油，用异氰酸酯基对聚醚进行封端以及封闭异氰酸酯基，得到一种含多反应性基团的异氰酸酯封端多元聚醚改性有机硅；通过在环氧树脂中引入端巯基聚硫橡胶和改性有机硅；控制端巯基聚硫橡胶和改性有机硅的质量比；以植酸铁与聚磷酸铵复配作为复合无卤阻燃剂，所用植酸铁是具有多级结构的空心介孔植酸铁纳米球；用双金属有机框架与超支化聚乙烯亚胺制备双金属有机框架改性聚乙烯亚胺，作为固化剂，有效提高环氧树脂的改善疲劳、自愈性，大幅延长了其使用寿命。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，具体是一种干式变压器用封装环氧树脂及其制备方法。

背景技术

随着城乡电网建设步伐的加速，越来越多的干式变压器被用于建筑、机场、码头等的发电场所，干式变压器包括封装层与线圈，一般由铁芯、高压线圈、低压线圈、树脂封装件4个部件组成，环氧树脂是常用的封装层材料，与变压器油等相比，环氧树脂具有阻燃、防潮、防尘、机械强度高等特点。

且干式变压器也逐渐朝着占地面积小、操作便捷、安全性能高等方向发展，为了提高干式变压器的可靠性和安全性，保证各个元器组件的牢固，对所用环氧树脂的性能有了更严苛的要求。因为在长时间的输电工况条件下，干式变压器及用于封装的环氧树脂会承受长时间的热作用。因此，干式变压器封装用的环氧树脂在具有良好的强度、模量和粘接性能同时，还需要具有良好的热力学性能。

发明内容

本发明的目的在于一种干式变压器用封装环氧树脂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种干式变压器用封装环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1：用端巯基聚硫橡胶、改性有机硅、环氧树脂制备改性环氧树脂，其中改性有机硅为异氰酸酯封端多元聚醚改性有机硅；

S2：用植酸铁、聚磷酸铵复配制备复合无卤阻燃剂，其中植酸铁为空心介孔植酸铁纳米球；

S3：将改性环氧树脂、双金属有机框架改性聚乙烯亚胺混合，超声搅拌，加入三乙胺、复合无卤阻燃剂，超声搅拌，得到一种干式变压器用封装环氧树脂。

为了解决现有市场中干式变压器所用环氧树脂存在耐热性不足及具有抗冲击性较差等问题，用端巯基聚硫橡胶与改性有机硅对环氧树脂进行改性，用双金属有机框架改性聚乙烯亚胺作为固化剂，用植酸铁、聚磷酸铵复配作为无卤阻燃剂，使制备的环氧树脂在具有高粘结性的同时，兼具耐高温、高阻燃、高抗冲击性、自修复性等特征。

进一步的，超声搅拌的工作条件为：超声功率为80-100W，搅拌速度为300-500rps/min，超声时间为1-2h。

进一步的，端巯基聚硫橡胶、改性有机硅、环氧树脂的质量比为1：0.1：2。

本发明中通过在环氧树脂中引入端巯基聚硫橡胶和改性有机硅，得到的改性环氧树脂属于嵌段型环氧自修复树脂，改性有机硅为异氰酸酯封端多元聚醚改性有机硅，通过环氧开环反应引入有机硅单元，将聚醚与聚硅氧烷链段进行嵌段共聚，完成有序结合，其中环氧链段与改性有机硅中硅烷链段为刚性域，提供了稳定的交联结构；聚硫链段与改性有机硅中聚醚链段为柔性域，通过控制端巯基聚硫橡胶和改性有机硅的质量比，大幅改善环氧树脂的脆性，使环氧树脂具有较高的抗冲击性，且改性环氧树脂中具有连续的易发生内旋转的二硫片段，从而协效提升环氧树脂的自修复能力。

进一步的，改性有机硅为异氰酸酯封端多元聚醚改性有机硅，制备包括以下步骤：

1)将含氢硅油、烯丙基聚氧乙烯醚、甲苯混合，升温至45-50℃，加入氯铂酸并保温20-30min，升温至85-90℃保温3-4h，蒸馏，得到多元聚醚改性聚硅氧烷；