一种可固化热固性树脂及其在开关柜用高压绝缘子中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可固化热固性树脂及其在开关柜用高压绝缘子中的应用；其包括改性环氧树脂与玻璃纤维；制备方法为：将环氧树脂溶于溶剂中，然后加入改性有机硅在搅拌作用下混合均匀，加入催化剂，加热回流，减压蒸馏，得到改性环氧树脂；将改性环氧树脂、玻璃纤维、溶剂b与固化剂混合均匀，然后置于模具中，固化，冷却，脱模，得到可固化热固性树脂。其中改性环氧树脂由改性有机硅改性环氧树脂；改性有机硅由7

【技术实现步骤摘要】
一种可固化热固性树脂及其在开关柜用高压绝缘子中的应用


[0001]本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种可固化热固性树脂及其在开关柜用高压绝缘子中的应用。

技术介绍

[0002]电力是一个国家工业的先行，在电能的输变送过程中，高压绝缘子的作用至关重要。其基本用途是在电力系统中或电气设备中将不同电位的导电体在机械上固定起来。利用树脂等有机材料制造绝缘子，根据成型工艺的要求，最适合于制造棒形绝缘子。目前棒形绝缘子的制造工艺大致有三种发展方向。一种是全瓷型，绝缘子的芯棒和伞裙结构均为高压电瓷制造；另一种是瓷和橡胶复合型，芯棒仍采用高压电瓷制造外部伞群采用改性硅橡胶制造；第三种，也是一种新兴的具有广阔发展前景的形式，即芯棒采用塑料如环氧树脂压制或浇注成型，外部伞群采用改性硅橡胶材料。
[0003]现有技术李斌(参考：玻璃纤维,2000(06):8
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)研究了一种玻璃纤维增强热固性树脂在高压输变电线路中的应用；玻璃纤维增强热固性树脂在机械强度方面能充分满足棒形绝缘子的抗弯强度的要求。玻璃纤维增强热固性树脂在耐受温度急冷急热性方面优势极为明显，性能远优于瓷件。它的工作温度较高，可达120
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130℃；同时，其具有优良的可设计性和使用性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有优良的耐热性、韧性以及较高的弯曲强度的可固化热固性树脂，同时该热固性树脂具有较低的相对介电常数，表现出较好的绝缘性能，使其在开关柜用高压绝缘子中具有广泛的应用。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0006]一种可固化热固性树脂，其为改性环氧树脂；
[0007]其中，改性环氧树脂由改性有机硅改性环氧树脂；
[0008]改性有机硅由7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯改性3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷。
[0009]本专利技术采用7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯改性3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷得到改性有机硅，并将其改性环氧树脂，将其与其他成分复合得到的热固性树脂具有较高的冲击强度，可能是因为该改性有机硅改善了环氧树脂的分子链结构，使其受到冲击损伤时能够吸收较多的冲击能量，进而表现出优良的断裂韧性；同时该热固性树脂也具有较高的弯曲强度，以及优良的耐热性与绝缘性能，使其在开关柜用高压绝缘子中具有广泛的应用。
[0010]可选地，在一些实施例中，改性有机硅与环氧树脂的重量比为2～6:4～8。
[0011]本专利技术还公开了一种可固化热固性树脂的制备方法，包括：
[0012]将环氧树脂溶于溶剂a中，然后加入改性有机硅在搅拌作用下混合均匀，加入催化
剂，加热回流，减压蒸馏，得到改性环氧树脂；
[0013]将改性环氧树脂、玻璃纤维、溶剂b与固化剂混合均匀，然后置于模具中，固化，冷却至室温，脱模，得到可固化热固性树脂。
[0014]可选地，在一些实施例中，环氧树脂与溶剂a的重量比为1:1～2。
[0015]可选地，在一些实施例中，溶剂a为混合溶剂；所述混合溶剂为二甲苯、异丁醇、环己酮按重量比5～7:2～4:1。
[0016]可选地，在一些实施例中，催化剂的用量为反应总物料量的1.5～2.5wt％，其能有效催化接枝反应的进行，进而改善环氧树脂的物理化学性能，可以显著提高其耐热性能。
[0017]可选地，在一些实施例中，催化剂为盐酸、硫酸、氢氧化钠中的一种。
[0018]可选地，在一些实施例中，加热温度为75～85℃，反应时间为2～4h。
[0019]可选地，在一些实施例中，改性有机硅的制备方法为：将3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和叔胺置于容器中，然后加入7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯，加热进行反应，采用柱色谱法分离，得到改性有机硅。
[0020]更可选地，在一些实施例中，3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、叔胺与7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯的重量比为0.75～2.45:0.01～0.05:0.55～1.5。
[0021]更可选地，在一些实施例中，加热温度为85～110℃，反应时间为1.5～2.5h。
[0022]可选地，在一些实施例中，改性环氧树脂与固化剂的重量比为4～6:1～3；所述溶剂b为改性环氧树脂重量的10～30％；所述玻璃纤维的体积含量为反应体系的5～10％。
[0023]更可选地，在一些实施例中，溶剂b为丙酮或邻苯二甲酸二丁酯中的一种或两种混合。
[0024]更可选地，在一些实施例中，固化剂为聚酰胺树脂、甲基四氢苯酐中的一种或两种混合。
[0025]更可选地，在一些实施例中，固化温度为90～110℃，固化时间为2～4h。
[0026]本专利技术还公开了可固化热固性树脂在制备开关柜用高压绝缘子中的用途。
[0027]为了进一步提高可固化热固性树脂的固化性能与韧性，采取的优选措施还包括：
[0028]在可固化热固性树脂的制备过程中添加大果桉醛D；其中改性环氧树脂与大果桉醛D的重量比为4～6:0.15～0.45，进而得到可固化热固性树脂。该热固性树脂具有更好的绝缘性能；同时，大果桉醛D中含有的活性基团与环氧树脂可能发生一定的交联固化，形成较好的三维立体网状结构，进一步提高热固性树脂的韧性、耐热性与绝缘性，得到综合性能良好的热固性材料。
[0029]本专利技术由于采用7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯改性3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷得到改性有机硅，并将其改性环氧树脂，得到可固化热固性树脂，因而具有如下有益效果：该热固性树脂具有较高的冲击强度，可能是因为该改性有机硅改善了环氧树脂的分子链结构，使其受到冲击损伤时能够吸收较多的冲击能量，进而表现出优良的断裂韧性；同时该热固性树脂也具有较高的弯曲强度，以及优良的耐热性与绝缘性能，使其在开关柜用高压绝缘子中具有广泛的应用。因此，本专利技术是一种具有优良的耐热性、韧性以及较高的弯曲强度的可固化热固性树脂，同时该热固性树脂具有较低的相对介电常数，表现出较好的绝缘性能，使其在开关柜用高压绝缘子中具有广泛的应用。
附图说明
[0030]图1为实施例1中3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷改性前后的红外光谱图；
[0031]图2为环氧树脂E44断面的SEM图；
[0032]图3为实施例1中热固性树脂断面的SEM图；
[0033]图4为可固化热固性树脂的冲击强度；
[0034]图5为可固化热固性树脂的弯曲强度；
[0035]图6为可固化热固性树脂的相对介电常数。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可固化热固性树脂，其包括改性环氧树脂与玻璃纤维；所述改性环氧树脂由改性有机硅改性环氧树脂；所述改性有机硅由7
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羟基香豆素
‑4‑
羧酸乙酯改性3
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缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的一种可固化热固性树脂，其特征在于：所述改性有机硅与环氧树脂的重量比为2~6:4~8。3.权利要求1所述的一种可固化热固性树脂的制备方法，包括：将环氧树脂溶于溶剂a中，然后加入改性有机硅在搅拌作用下混合均匀，加入催化剂，加热回流，减压蒸馏，得到改性环氧树脂；将所述改性环氧树脂、玻璃纤维、溶剂b与固化剂混合均匀，然后置于模具中，固化，冷却至室温，脱模，得到可固化热固性树脂；所述溶剂a为混合溶剂；所述混合溶剂为二甲苯、异丁醇、环己酮按重量比为5~7:2~4:1；所述溶剂b为丙酮或邻苯二甲酸二丁酯中的一种或两种混合。4.根据权利要求3所述的一种可固化热固性树脂的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂与溶剂a的质量比为1:1~2。5.根据权利要求3所述的一种可固化热固性树脂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：余永松，方强，张庆军，薛娜娜，操隆震，臧小余，方建英，
申请(专利权)人：浙江省开化七一电力器材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：