[发明专利]环氧树脂组合物及用其制成的树脂模塑件

说明书

本发明涉及环氧树脂组合物及用其制成的树脂模塑件，特别是涉及用于其中埋置诸如真空断续器、导体和预埋金属等组件的高压绝缘体的环氧树脂组合物和用其制成的树脂模塑件。

在大型装置中，树脂模塑件广泛地用作电绝缘零件和结构件。环氧树脂通常被用作这样的树脂模塑件的树脂，因为它具有卓越的抗湿性、抗化学剂性、尺寸稳定性和电学性能。

树脂模塑件是通过诸如压模和铸塑等方法生产的。压模是一种这样的方法，其中将反应已进行到一定程度的半固态形式的树脂放置于模具中，通过加热与加压而得所需的形状。这种方法当被用于大量生产时是符合要求的，因为其固化时间短。另一方面，铸塑是这样的方法，其中树脂、硬化剂和填料被加热并混合，在减压条件下对所生成的液体混合物进行脱气并将其注射到模具中，然后固化而得到所需的形状。这种方法能生产出几乎没有气泡和具有卓越电性能的树脂模塑件。

然而，因为环氧树脂是脆性的，当它们经受急速的温度变化时，已经在环氧树脂中埋置有诸如金属插入物或真空断续器的压模或铸塑的树脂模压件，不能经受由于树脂与金属或陶瓷之间的热膨胀系数差而升高的热应力，结果出现树脂模塑件可能碎裂的危险。

在使用二段模塑法诸如图8和9中所示的情况，能防止这种危险性。在该方法中，例如图8所示的真空断续器情况，为了缓冲热应力而将由软聚氨酯或软性环氧树脂组成的薄软垫层2装在真空断续器1的周围。然后使用充填有无机填料如硅石的环氧树脂5进行压模或铸塑。此外，在如图9所示的具有金属部分嵌入物的测量用变压器(PT)的情况，采用二段模塑法，其中薄软垫层2被同样地置于初级线卷3和次级线卷4的周围。

在图9中，9是铁芯。在二段模塑法中模塑是在装好软垫层后使用环氧树脂进行的，于是在它们的界面上出现的热应力被装在金属部分周围的薄软垫层2所缓冲和吸收。结果使树脂模塑件避免破裂。此外，被置于软垫层2外侧的其主要成份为环氧树脂的硬铸塑料5具有保持树脂模塑件的机械强度和电学性能等等的作用。

在那当中，在被用于电子元件如ICs的密封材料中减少热应力的其他方法中，有一种模塑树脂的方法是其中环氧树脂是用大量硅石粉充填的，并具有与元件中所用的金属或陶瓷的热膨胀系数相接近的树脂的热膨胀系数，这样以致热应力不易出现。然而，在此情况中，已经知道，在树脂中必须包含大量的填料，因此树脂粘度成为非常之高。

鉴于此情况，特别是当生产用于如10KV或10KV以上高压的大型设备的树脂模塑件时，例如用作密封材料的那些高粘度树脂是不使用的。其理由是气泡和其他的外加材料必须被除掉，因为它们的夹杂有损于电学性能；其次高电压的元件必须装有发散热等必不可少的形状复杂零件如叶片。为此通过使用能在减压下脱气的、粘度被降低到某种程度的液体环氧树脂的铸塑来代替大型装置用的树脂模塑件，因为这种液体环氧树脂能容易地灌入到即使形状可能很复杂的模具中。

然而，当树脂模塑件是通过使用液体环氧树脂铸塑制得的话，具有以下的缺点。即，当在机器内部和外部之间出现温度差的情况下进行和当存在进行/停止的热循环时，在树脂和组件例如树脂内部的真空断续器的金属部份或陶瓷部份的界面上，由它们的热膨胀系数差而引起相当大的热应力。结果，在树脂模塑件内部出现界面分离，在环氧树脂中出现低刚度的裂缝。因此，电学性能诸如局部放电性等被削弱，所出现的裂缝扩展，而树脂模塑件最终破裂。

另一方面，采用二段模塑法时，使用环氧树脂铸塑是在金属嵌入物的周围薄层涂敷和固化聚氨酯后进行的。然而，环氧树脂和一旦被固化的聚氨酯软垫层的粘合，以及在它们之间形成新的界面是困难的。因此，尽管在热缓冲方面虽可看出某些改进，但是问题在于在软垫层与环氧树脂之间因粘合不充分而出现界面分离，并且电学性能诸如局部电性被削弱。

同样，在使用柔性的低硬度环氧树脂作软垫层然后将它与通常的环氧树脂一起进行模塑时，存在以下的缺陷：这样做既不能防止由于界面脱粘而引起的电学性能的削弱，也不能防止由于低温时柔性环氧树脂的脆性而引起的裂缝。此外，作为生产中的问题，这样的二段模塑法之缺点在于与直接模塑法相比其可行性较低。

因此，本发明的一个目的是提供一种能通过直接模塑用于制造树脂模塑件的环氧树脂组合物。

本发明的另一目的是提供一种能通过直接模塑用于制造具有脆性得到改进的树脂模塑件的环氧树脂组合物。

本发明的又一目的是提供一种能通过直接模塑用于制造具有改进的加工性的树脂模塑件的环氧树脂组合物。