[发明专利]具有高耐热性的改性环氧浸渍树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性环氧浸渍树脂，尤其涉及一种高电压下绝缘性能优异、耐热性高、储存稳定和相容性好的改性环氧浸渍树脂，特别适用于F和H级大中型高压电机、风电电机及其它高压电器的线圈的真空压力浸渍绝缘工艺。

背景技术

高压电器装备（如：高压电机、变压器和风电等）的主绝缘结构主要有两种技术体系。较早期的以美国GE公司开发的以环氧粉云母多胶结构为代表的绝缘材料。后期开发的以瑞士ABB公司的Micadur和美国西屋公司的Thermalastic等为代表的少胶真空压力浸渍绝缘材料。这些材料由于云母含量高、绝缘无气隙和整体性好等特点，有利于减薄绝缘，提高可靠性，简化了制造工艺。其代表了高压电机主绝缘技术的发展方向。

中国发明专利申请201110070295.6公开了一种多功能耐热不饱和聚酯树脂改性环氧树脂，包括摩尔比为1∶1∶2.2苯酐、顺酐和丙二醇，具有柔软性好等特点，适应于沉、滴、滚和VPI各种需要，但其耐热等级为B级至F级。

中国发明专利申请201110071868.7公开了一种适用于高压电机及风力发电机的无溶剂浸渍处理的VPI树脂，包括耐热不饱和聚酯、不饱和乙烯基类单体、环氧树脂、含锌类聚合物和胺类环氧促化剂等。该技术解决了VPI树脂收缩率大、工作场强较低、韧性不足、贮存稳定性差和吸湿性大等问题，大幅度地提升了国内传统的和现行的VPI树脂的性能,能良好的应用在15KV以下的高压电机及风力发电机场合，贮存稳定性可达到在50-80T大型VPI罐中维持多年的安全运行。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种高电压下绝缘性能优异、耐热性高、储存稳定和相容性好的改性环氧浸渍树脂，适合于高压电机、变压器和风电等电器设备的浸渍制造工艺。

本发明的另一个目的在于提供一种制备改性环氧浸渍树脂的方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种改性环氧浸渍树脂，由亚胺改性环氧树脂和潜伏性固化剂组成，以及在应用中还单独或同时加入适量的稀释剂和助剂等。本发明通过引入亚胺和苯并噁嗪等耐热结构实现对环氧树脂改性的目的，由此改善树脂固化物的耐热性和高压电气性能。

亚胺改性环氧树脂和改性苯并噁嗪树脂在100℃-150℃下溶解透明后，加入助剂和稀释剂在30℃-60℃下混合2小时，然后加入复合催化剂混合。得到改性环氧浸渍树脂。所得改性环氧浸渍树脂的固化条件为150℃-165℃下4小时-8小时。

本发明使用的亚胺改性环氧树脂，为低聚不饱和亚胺改性的环氧树脂，包括乙醇胺、酸酐和低粘度环氧树脂。其中，乙醇胺和酸酐按摩尔比1∶1.5-2.3制得低聚不饱和亚胺酸，低聚不饱和亚胺酸按重量比1∶7-1∶11改性低粘度环氧树脂制得亚胺改性环氧树脂，如：但不仅限于1∶7、1∶8、1∶9、1∶10和1∶11。

本发明所用酸酐为有机酸脱去一分子的水而剩下的部分，如：但不仅限于乙酸酐、顺酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐和氢化甲基纳迪克酸酐等。优先选择的，以顺酐并配合使用其它种类的酸酐，如：但不仅限于纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐和氢化甲基纳迪克酸酐等，按摩尔比1∶0.6-1.5配比。这些其它酸酐可以单独使用或几种混合使用。

低粘度环氧树脂如：但不仅限于酚醛环氧树脂（D.E.N431）、双酚A环氧树脂（D.E.R332）和氢化双酚A环氧树脂（如：EponX1510）等。本发明中，低粘度环氧树脂优先选择双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂和氢化双酚A环氧树脂按重量比5-9∶0-4∶0-4组成，优先选择按重量比6-7∶1-2∶1-2的组合物，尤其是6∶1.5∶1.5的组合物。

本发明使用的潜伏性固化剂由双酚A改性的苯并噁嗪树脂和复合催化剂组成。改性苯并噁嗪树脂为双酚A改性的苯并噁嗪树脂（可参见：J.Polym.Sci.Pol.Chem.,1994,32,1121–1129）。该组合物优先选择的改性苯并噁嗪树脂用量为低粘度环氧树脂重量10%。复合催化剂为乙酰丙酮金属盐络合物（精细化工原料及中间体[J]，2007,4,11-13作为参考整体引入），用量为低粘度环氧树脂重量0.2%-0.4%，如：但不仅限于单独或同时加入用量为低粘度环氧树脂重量0.2%乙酰丙酮稀土络合物（如：但不仅限于乙酰丙酮镝），以及用量为所述低粘度环氧树脂重量0.2%乙酰丙酮过渡金属盐络合物（如：但不仅限于乙酰丙酮氧钛）。