[发明专利]一种用于电容器灌封的弹性填充料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容器填充料，特别是涉及一种用于电容器灌封的弹性填充料及其制备方法。

背景技术

目前，在家电、航空航天、各类电子产品等各个领域中使用的电容器主要为两种，即油浸式电容器和干式电容器。其中，油浸式电容器使用的浸渍剂一般为蓖麻油、色拉油等植物油或甲基硅油、苯甲基硅油等矿物油，但使用油类作为电容器的浸渍剂最大的缺点就是油类中总会不可避免的包含一些水分，该些水分会逐步渗入电容器芯子，严重影响油浸式电容器的使用寿命。同时，油浸式电容器由于其填充料为液体，在运输及使用过程中若发生撞裂而导致破损，将会带来不可估量的负面影响，甚至会造成事故。而干式电容器使用的填充料基本为环氧树脂，尽管环氧树脂有着优良的绝缘性能，耐高温，运输或实际使用中即使因碰撞而导致外壳破裂也不会有太大的负面影响。不过，环氧树脂亦有其局限性，其不耐寒，且性脆，无弹性。若在高温操作，电容器因受热而膨胀，易撑裂环氧树脂；而若在低温操作，电容器因受冷而收缩，易与环氧树脂之间产生一定的间隙，从而影响电容器的绝缘性能。总而言之，无论是油浸式电容器使用油类作为填充料，还是干式电容器使用环氧树脂作为填充料，均有较多弊端有待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于电容器灌封的弹性填充料，该种弹性填充料具有弹性和良好的复原性，会随着电容器温度的变化而弹性变化，从而进一步降低温度对电容器绝缘性能的影响，提高电容器的寿命；同时，该种弹性填充料具有良好的耐候性和耐老化性能优良，使用寿命可超过20年；并且该种弹性填充料还具有良好的耐寒性、耐热性、导热性以及阻燃性，对于提升电容器性能及其使用寿命均大有裨益。

按照本发明提供的技术方案：一种用于电容器灌封的弹性填充料，其特征在于：所述弹性填充料的组成原料及各原料的质量比为：改性聚氨酯7.0~8.0份，有机硅阻燃添加剂2.0~3.5份。

作为本发明的进一步改进，所述弹性填充料的组成原料及各原料的质量比为：改性聚氨酯7.2份，有机硅阻燃添加剂2.5份。

作为本发明的进一步改进，所述有机硅阻燃添加剂采用DC-8008、FCA-107或SFR-100。

一种用于电容器灌封的弹性填充料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）改性聚氨酯的制备：将二氧化硅颗粒投入高能球磨机中，碾磨为细小粉末，获得改性二氧化硅粉末；取二元醇和氰酸酯，依次加入机械搅拌釜中，匀速搅拌，获得改性聚氨酯中间体；将改性聚氨酯中间体加入反应釜中，然后加入改性二氧化硅粉末，在温度为45~60℃条件下反应2~3小时，完全混合均匀，获得改性聚氨酯；

（2）弹性填充料的制备：

按质量比取已制备好的改性聚氨酯7.0~8.0份，有机硅阻燃添加剂2.0~3.5份，将它们依次投入机械搅拌釜中，匀速搅拌混合均匀，即得到用于电容器灌封的弹性填充料。

作为所述制备方法的进一步改进，所述改性聚氨酯的制备具体包括如下步骤：

a）制备改性二氧化硅：将二氧化硅颗粒投入高能球磨机中，在25~35℃下机械搅拌1.5~2小时，直至二氧化硅完全碾磨为细小粉末状为止，获得改性二氧化硅；

b）制备改性聚氨酯中间体：按质量比取二元醇2.0~2.5份，氰酸酯3.0~3.5份，依次加入机械搅拌釜中，以转速1500~2500转/分进行匀速搅拌5~8分钟，获得改性聚氨酯中间体；

c）将改性聚氨酯中间体加入反应釜中，然后加入改性二氧化硅粉末，其中，改性聚氨酯中间体和改性二氧化硅的质量比为：改性聚氨酯中间体7.0~8.0份，改性二氧化硅2.0~3.0份；在温度为45~60℃条件下反应2~3小时，通过反应釜上的视镜进行实时监控，直至完全混合均匀为止，获得改性聚氨酯；

作为所述制备方法的进一步改进，所述弹性填充料的制备具体操作为：按质量比取已制备好的改性聚氨酯7.0~8.0份，有机硅阻燃添加剂2.0~3.5份，将它们依次投入机械搅拌釜中，以转速1200~1800转/分进行匀速搅拌5~8分钟，混合均匀，即得到用于电容器灌封的弹性填充料。

作为所述制备方法的进一步改进，所述二元醇采用乙二醇或者二甘醇。

本发明与现有技术相比，有益效果是：