[发明专利]一种低成本、高玻璃化转变温度与耐漏电起痕的环氧树脂体系

说明书

本发明公开了一种低成本、高玻璃化转变温度与耐漏电起痕的环氧树脂体系，以多组分环氧树脂作为基础体系、酸酐作为固化剂，并加入促进剂制备而成，先将基础体系中的各组分按比例混合均匀，然后依次加入固化剂与促进剂并混合均匀，再进行梯度升温固化处理，得到多组分环氧树脂聚合物即环氧树脂体系。本发明的环氧树脂体系采用多组分环氧树脂以及多官能团的环氧树脂和固化剂，合成得到具有多官能活性反应基团，增加了多组分环氧树脂聚合物的交联密度，限制环氧树脂体系分子链段的运动，从而提高了环氧树脂体系的玻璃化转变温度，改善耐漏电起痕性能，并降低成本，且组分简单，配制方便，固化温度不高，可操作性较强，适用于电力绝缘行业。

技术领域

本发明属于环氧树脂技术领域，具体涉及一种低成本、高玻璃化转变温度与耐漏电起痕的环氧树脂体系及其应用。

背景技术

玻璃钢是用量最大的树脂基复合材料，广泛应用于建筑行业、化学化工行业、交通运输行业、电气及通讯工程行业等，而纤维缠绕成型因其成本低、强度高等特点，被广泛应用于玻璃钢产品的生产。

湿法缠绕成型的玻璃钢制品因为具有较高的机械性能、电器性能、低吸水性能，再加上色泽浅、美观洁净，被广泛地应用于电力行业中作为绝缘材料。但随着电力行业迅速发展，对绝缘材料适应严酷环境的能力提出了更高要求，漏电痕迹的危害也愈来愈明显，经常出现由于环境的污染导致绝缘材料表面有污物、潮气而产生漏电，由此诱发的腐蚀而损坏绝缘性能。所以，研制一种具有较高耐漏电起痕的环氧树脂体系也具有重要的现实意义。

玻璃化转变是聚合物的固有性质，是聚合物运动形式转变的宏观体现，它直接影响到材料的使用性能和工艺性能。环氧树脂的固化物作为一种典型的聚合物材料，当温度超过材料的玻璃化转变温度时，材料从玻璃态转变为高弹态，此时材料的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、弹性模量等一系列力学性能等都要发生突变，在使用上从硬而脆的玻璃态转变为韧性的高弹态。而在使用过程中，经常需要材料在较高的温度下仍具有稳定的、较高的力学性能。因此研制一种具有较高玻璃化转变温度的树脂体系具有很重要的意义。

针对树脂基绝缘材料耐漏电起痕的研究表明，树脂基绝缘材料电痕化过程的放电实质是火花放电，火花主要作为热源，使绝缘材料表面的温度局部升高，使之逐渐发生化学组成上或结构上的变化。树脂基绝缘材料漏电痕迹的发展决定于材料表面游离碳的生成与堆积，火花放电有去除游离碳的作用，因此漏电痕迹形成过程实际上是材料表面碳的生成聚集和去除的动态平衡过程。除了和材料表面电场强弱、电流大小、放电状况、表面污染程度和润湿状态有关，更重要的是和材料本身结构的组成有关。

从目前国内外树脂体系的研究现状可以看出，为提高树脂固化物的玻璃化转变温度，最好的方法是引入刚性集团，如苯环等，但苯环的引入会极易导致材料发生漏电起痕。故树脂基绝缘材料的高玻璃化转变温度与耐漏电起痕性能相互矛盾。因此，需要协调好这两者的矛盾关系，研究一种新的树脂体系，使树脂基绝缘材料在具有较高的玻璃化转变温度的同时，尽量具有较高的耐漏电起痕性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供种低成本、高玻璃化转变温度与耐漏电起痕的环氧树脂体系。该环氧树脂体系采用多组分环氧树脂作为基础体系，同时选用多官能团的环氧树脂和固化剂，合成得到具有多官能活性反应基团，增加了多组分环氧树脂聚合物的交联密度，限制环氧树脂体系分子链段的运动，从而提高了环氧树脂体系的玻璃化转变温度，改善耐漏电起痕性能，并降低成本。