本发明专利技术制备电绝缘材料的方法，该电绝缘材料由树脂组合物和增强玻璃纤维通过挤拉工艺成型，其中所述树脂组合物包括100重量份双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂、15-20重量份聚醋酸乙烯纤维素、和1.0-3.0重量份引发剂；所述增强玻璃纤维的用量控制为在所述电绝缘材料中的重量含量为60-75％；以及所述挤拉工艺中所采用模温从上游至下游依次设置为预固化低温区120-130℃、固化反应高温区160-170℃、及降温区145-155℃，牵引速度为8-12cm/min。得到的电绝缘材料，解决了制品开裂问题，即使切割得到制品为厚度大于10mm的大尺寸制品，也可防止开裂，从而提高产品合格率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂材料制备方法，具体地涉及一种以双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂为基体，玻璃纤维无捻粗纱为增强材料，采用拉挤成型工艺生产大尺寸耐高温电绝缘材料的方法及得到的制品。
技术介绍
拉挤成型工艺是复合材料成型工艺中非常具有特色的工艺，具有生产效率高，生产过程易实现自动化；产品不需后加工，省料节能；制品质量稳定，重复性好等优点，因此被广泛用于生产为电气电力设备配套的构件。近年来，我国电力行业迅速发展，高电压、大容量装备剧增，电力设备制造商对大尺寸(厚度大于10mm)构件制品需求量逐年上升，许多生产厂家都在设法生产大尺寸构件制品以适应电力行业发展的需求。拉挤玻纤增强不饱和聚酯树脂厚型制品工艺中，存在最大的问题是制品易开裂问题。在挤拉固化成型过程中发生裂纹，导致产品合格率大幅下降，提高了产品的生产成本，产品的赢利空间越来越小，将失去市场竞争力。拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续玻璃纤维、毡等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具加热、固化拉挤成型，连续不断地生产长度不限的复合材料型材。拉挤成型工艺所选用的树脂，绝大多数都是不饱和聚酯树脂，树脂的性能决定了制品的耐热性、阻燃性、电绝缘等性能。因此，要根据制品的用途、工作环境和要求，认真地筛选树脂。拉挤成型工艺各工序，所有的工艺参数都对拉挤制品的质量产生影响。而且，各工艺参数相互制约，相互影响。因此，要探索一条合理的拉挤成型工艺，确定各工艺参数，以期达到拉挤产品质量目标，是十分复杂和艰难的事情。拉挤产品，尤其是厚型制品，极易产生制品开裂问题。制品的开裂，包括制品表面裂纹和内部裂纹，主要原因是成型过程中产生的内应力所致。内应力可简单分为取向内应力和收缩内应力。从复合材料结构来分析，内应力的产生和大小，主要是由树脂体系性能和成型过程中的工艺参数所决定的，当内应力大于体系的抗裂力，制品就会产生开
裂。在拉挤成型过程中，树脂体系处在粘流态流动，分子链间发生相对滑移，同时在热和力的作用下，还会发生强迫的链段运动，引起分子链段的伸展定向排列、收缩、弯曲等，使分子构象改变，形成可逆的高弹形变。定向排列的分子链、分子间及其基团的距离缩短，彼此之间排斥力增大，而以位能形式储存。成型结束，外力免除，这种内在的排斥力企图使分子间距离拉大，恢复到原来分子的蜷曲状态或非定向排列状态。该位能以动能形式释放，产生制品内应力，并导致制品裂纹，产生开裂。拉挤成型工艺参数也会影响制品的开裂。
技术实现思路
：为适应电力电气行业的发展，研制大尺寸耐热绝缘制品为先进电力设备配套，解决拉挤厚型制品出现的开裂问题。本专利技术提供了一种以双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂为基体，玻璃纤维无捻粗纱为增强材料，采用拉挤成型工艺，生产大尺寸耐高温电绝缘制品的制备方法。本专利技术的制备电绝缘材料的方法，该电绝缘材料由树脂组合物和增强玻璃纤维通过挤拉工艺成型，其中，所述树脂组合物包括100重量份的双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂、15-20重量份的聚醋酸乙烯纤维素、和1.0-3.0重量份的引发剂；所述增强玻璃纤维的用量控制为在所述电绝缘材料中的重量含量为60-75％；以及所述挤拉工艺中所采用模温从上游至下游依次设置为预固化低温区120-130℃、固化反应高温区160-170℃、及降温区145-155℃，且牵引速度为8-12cm/min。在优选的本专利技术制备方法中，其中所述引发剂选自甲基异丁基酮过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二碳酸二(4-叔丁基环已基)酯中的一种或多种。在优选的本专利技术制备方法中，其中所述树脂组合物还包括填料和内脱模剂。在优选的本专利技术制备方法中，所用填料为35-45重量份的氢氧化铝。在优选的本专利技术制备方法中，其中所述引发剂为1.5-2.0份的甲基异丁基酮过氧化物、0.4-0.6重量份的过氧化苯甲酸叔丁酯、及0.01-0.02重量份的过氧化二碳酸二(4-叔丁基环已基)酯。在优选的本专利技术制备方法中，其中所述双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂的数均分子量为1000-1200。本专利技术还提供一种根据上述本专利技术方法制备的电绝缘材料。本专利技术方法得到的电绝缘材料，解决了制品开裂问题，即使切割得到制品为厚度大于10mm的大尺寸制品，也可防止开裂，从而大大提高产品合格率。具体实施方式要确保产品不出现或少出现开裂现象，要从两方面进行探讨研究。首先是树脂的选择和树脂体系的确定，其次是根据制品质量要求和树脂体系特性，优化各工艺过程，使各工艺参数相互协调，降低对制品开裂产生的影响。通过实验和生产实践，逐步确立了拉挤厚型制品的生产工艺，解决了生产过程中制品开裂问题，产品的合格率提高到95％以上，成功实现了以双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂为基体，玻璃纤维无捻粗纱为增强材料，采用拉挤成型工艺，生产大尺寸(厚度大于10mm)耐高温电绝缘制品。本专利技术的关键技术是选择合适的树脂和确定树脂体系，包括固化剂和树脂增韧剂的匹配，以及模温的设置、牵引速度的调整。以下说明本专利技术的优选实施方式树脂体系所用树脂体系即树脂组合物包括100重量份的双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂、15-20重量份的聚醋酸乙烯纤维素及引发剂。所述引发剂的可选自甲基异丁基酮过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二碳酸二(4-叔丁基环已基)酯中的一种或多种。其用量可为1.0-3.0重量份。所述树脂组合物还包括填料和内脱模剂。填料为35-45重量份的氢氧化铝。优选的明树脂体系包含如下组分(重量份):例如，双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂可以以如下组分：顺酐(顺丁烯二酸)、乙二醇、一缩乙二醇、双环戊二烯、苯乙烯，经主要化学反应：(1)在150℃以下，例如
120-140℃，双环戊二烯(DCPD)与顺丁烯二酸发生加成反应，生成DCPD—顺丁烯二酸单酯，作为一元不饱和酸继续参与酯化反应；(2)进一步提高反应温度，例如140-160℃，有部分DCPD开始分解为环戊二烯(CPD)与顺丁烯二酸发生Diels-Alder双烯加成反应，生成桥亚甲基四氢邻苯二甲酸，作为饱和二元酸参与酯化反应，而制备得到。所得双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂的数均分量为1000-1200。本专利技术所用双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂及其制备方法在本申请人提交的中国专利申请(申请号为201410001885.7)中有详细记载，该申请的内容经引用并入本文。用于本专利技术示范实施例的根据上述引用的专利申请中的双环戊二烯(DCPD)改性不饱和聚酯树脂具有独特的结构特征。将双环戊二烯参加两次不同的化学反应，使得聚酯链段含有不同的双环戊二烯的结构。因此，改性后的不饱和聚酯树脂具有优异的特性，热变形温度达到150℃以上。其制备的合成路线和具体工艺如下：(1)反应温度在140℃左右生成DCPD——顺丁烯二酸单酯，作为一元不饱和酸继续参与酯化反应：(2)反应温度在160℃左右在高温下，DCPD首先分解为环戊二烯(CPD)，并与顺丁烯二酸发生Diels-Alder双烯加成反应，生成桥内次甲基四氢邻苯二甲酸，作为饱和二元酸参与酯化反应。原料配比和具体工艺(1)原料及含量(所加物料的总量为100wt％计)(2)工艺过程a)将顺丁烯二酸酐和水置于配置有搅拌及控温装置的反应器中，搅拌升温至70℃～80℃，停止升温，在此状态保持60分钟本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备电绝缘材料的方法，该电绝缘材料由树脂组合物和增强玻璃纤维通过挤拉工艺成型，其特征在于：所述树脂组合物包括100重量份的双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂、15‑20重量份的聚醋酸乙烯纤维素、和1.0‑3.0重量份的引发剂；所述增强玻璃纤维的用量控制为在所述电绝缘材料中的重量含量为60‑75％；以及所述挤拉工艺中所采用模温从上游至下游依次设置为预固化低温区120‑130℃、固化反应高温区160‑170℃、及降温区145‑155℃，且牵引速度为8‑12cm/min。
【技术特征摘要】
1.一种制备电绝缘材料的方法，该电绝缘材料由树脂组合物和增强玻璃纤维通过挤拉工艺成型，其特征在于：所述树脂组合物包括100重量份的双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂、15-20重量份的聚醋酸乙烯纤维素、和1.0-3.0重量份的引发剂；所述增强玻璃纤维的用量控制为在所述电绝缘材料中的重量含量为60-75％；以及所述挤拉工艺中所采用模温从上游至下游依次设置为预固化低温区120-130℃、固化反应高温区160-170℃、及降温区145-155℃，且牵引速度为8-12cm/min。2.如权利要求1所述的方法，其中所述引发剂选自甲基异丁基酮过氧化物、过氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：浦正光，
申请(专利权)人：上海龙怡机电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。