耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂、制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及真空浇注树脂技术领域，尤其涉及一种耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂及其制备方法和应用，所述阻燃真空浇注树脂包括A组分和B组分，A组分的制备原料包括：双酚A型环氧树脂、第一填料、第一改性氮化硼；B组分的制备原料包括：酸酐固化剂、第二填料、第二改性氮化硼、促进剂。本发明专利技术制备的真空浇注树脂应用于干式变压器线圈、互感器的真空浇注，经实际检验不仅耐开裂性能优异，还有很好的导热性能，可以使客户减小线圈的设计尺寸，帮助客户降低成本，同时兼具阻燃性能，能够满足线圈在使用现场的消防要求。使用现场的消防要求。使用现场的消防要求。

【技术实现步骤摘要】
耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂、制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及真空浇注树脂
，尤其涉及耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂、制备方法和应用。

技术介绍

[0002]真空浇注树脂是用真空浇注设备将树脂在真空条件下，缓慢浇灌入干式变压器的线圈或者电抗器线圈、消弧线圈中，在加热条件下固化的一种热固性高分子绝缘材料。目前市场上的浇注树脂没有阻燃性，导热系数一般在0.7
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0.8 W/(m*K)。随着社会经济的快速发展，对电气设备的安全性能提出了更高的要求；树脂导热系数的提高，对于干变生产制造商可以减小铁芯体积，降低生产成本，所以具有阻燃性能，兼具高导热性能的浇注树脂将会有更广阔的市场前景。
[0003]中国专利CN103087665B公开了一种高导热绝缘低粘度环氧树脂真空浇注树脂及其制备方法，利用氧化铝、氧化锌提供高导热及绝缘性能，真空浇注树脂粘度在19800~29800mPa.s（25℃），导热粒子添加量高，成本高，且粘度较高不利于真空浇注树脂的物理力学性能以及加工性。因此，开发一种低粘度且兼具耐开裂、阻燃等多功能的真空浇注树脂具有市场前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个方面提供了一种耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂，包括A组分和B组分，A组分的制备原料包括：双酚A型环氧树脂、第一填料、第一改性氮化硼；B组分的制备原料包括：酸酐固化剂、第二填料、第二改性氮化硼、促进剂。进一步地，按重量份，A组分的制备原料包括：30
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50份双酚A型环氧树脂、30
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70份第一填料、1
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10份第一改性氮化硼；B组分的制备原料包括：40
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60份酸酐固化剂、20
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40份第二填料、1
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15份第二改性氮化硼、0.1
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1份促进剂。
[0005]在一些实施方式中，所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.4
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0.7mol/100g，粘度（25℃）为3000
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5000cps，优选来源为南亚。
[0006]申请人在研发过程中发现，环氧树脂的环氧值对所制备的真空浇注树脂的粘度有显著影响，粘度越高，不利于灌封操作。探究发现环氧值过低会导致灌封体系粘度过大，凝胶时间缩短，本专利技术选择的环氧树脂的环氧值为0.4
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0.7mol/100g，粘度为3000
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5000cps，在本体系内真空浇注树脂的流动性越好，更易灌封，凝胶时间适宜，申请人猜测原因可能是此时的环氧树脂分子链段长度适宜，同其他成分交联的程度适宜，可以保证一定的流动性，从而赋予适宜的凝胶时间，但随之带来的是粘度低填料易沉降的问题。
[0007]在一些实施方式中，所述第一填料、第二填料均包括硅微粉、氧化铝、氧化石墨烯、碳化硅、氮化硅、二氧化硅、中的至少一种。
[0008]进一步地，所述第一填料为硅微粉和氧化铝，质量比为（20
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50）：（10
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20），优选地，质量比为（25
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45）：（15
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20），更优选地，质量比为（30
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40）：15。所述硅微粉的粒径为600目，
优选来源为江苏联瑞，所述氧化铝的粒径为10nm，比表面积为160m2/g，优选来源为上海茂果纳米科技有限公司，型号为MG
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Al2O3
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10。
[0009]进一步地，所述第二填料为硅微粉，粒径为600目。
[0010]为了解决在低粘度下填料沉降率高的问题，申请人在探究中偶然发现，选择特定粒径和比表面积的填料以特定比例进行复配能够有效改善效果，尤其是当硅微粉和氧化铝以质量比为（20
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50）：（10
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20）复配后，沉降率最低，申请人认为原因可能在于特定粒径和比表面积能够形成彼此互相靠近时更亲和的结构，在添加B组分后更利于其与环氧体系的作用，避免单一的粒料在体系中的层叠，丰富了体系内部粒子结构，降低了粒子排布的规整性，从而减少沉降比例。
[0011]在一些实施方式中，所述第一改性氮化硼、第二改性氮化硼均为钛酸酯偶联剂改性氮化硼。
[0012]进一步地，所述钛酸酯偶联剂改性氮化硼的制备方法为：采用钛酸酯偶联剂对氮化硼表面进行喷淋。所述钛酸酯偶联剂为2%钛酸酯偶联剂的水溶液。
[0013]现有技术的真空浇注树脂中往往会加入一定比例的氮化硼，以期降低填料的沉降率，或是提高胶体的导热性，然而在探究过程中申请人偶然间发现，用钛酸酯偶联剂改性氮化硼在预期提高导热性之外，还可以显著降低真空浇注树脂的粘度，经试验验证，添加未改性的氮化硼，体系粘度在5000mPa.s左右，氮化硼经钛酸酯偶联剂改性后体系粘度可显著下降至1400mPa.s左右，申请人认为可能是由于改性后的层状结构的微米氮化硼相互搭接的更为致密，在体系内部形成了更为顺滑的结构通道，调节了真空浇注树脂的内部结构，降低了粘度。
[0014]在一些实施方式中，按重量份，所述A组分的制备原料还包括：2
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10份第一增韧剂、5
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18份稀释剂；所述B组分的制备原料还包括：5
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20份第二增韧剂、1
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8份阻燃剂。
[0015]在一些实施方式中，所述第一增韧剂、第二增韧剂的相对分子质量均为400
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800，优选相对分子质量均为600。
[0016]进一步地，所述第一增韧剂、第二增韧剂均包括聚丙二醇、聚乙二醇、超支化聚酯树脂、聚碳酸酯中的至少一种。
[0017]进一步地，所述第一增韧剂、第二增韧剂均为聚丙二醇，优选来源为山东东大。
[0018]进一步地，所述双酚A型环氧树脂、第一填料、第一增韧剂的重量比为（30
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50）：（30
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70）：（2
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10），优选地，重量比为（30
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40）：（40
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50）：（2
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6）。
[0019]申请人发现，当双酚A型环氧树脂、第一填料、第一增韧剂的重量比为（30
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50）：（30
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70）：（2
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10）时可以显著改善真空浇注树脂开裂的问题，所制备的真空浇注树脂在低粘度下沉降率较低，原因可能在于，一方面特定分子量的聚丙二醇的加入可以赋予真空浇注树脂良好的流动性，在对干式变压器线圈、互感器进行真空浇注时对线圈的渗透性好，线圈间隙填补致密，产生的起泡较少，从源头处减少开裂，另一方面，双酚A型环氧树脂、第一填料、增韧剂所提供的的体系稳定性好，填料在内部分散均匀，胶体内部作用力均匀，无明显受力点，在环境变化时抵抗开裂的性能稳定持久，从而赋予了真空浇注树脂耐开裂效果。
[0020]进一步地，所述稀释剂包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐开裂、高导热的阻燃真空浇注树脂，包括A组分和B组分，其特征在于，按重量份，A组分的制备原料包括：30
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50份双酚A型环氧树脂、30
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70份第一填料、1
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10份第一改性氮化硼、2
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10份第一增韧剂、5
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18份稀释剂；B组分的制备原料包括：40
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60份酸酐固化剂、20
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40份第二填料、1
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15份第二改性氮化硼、0.1
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1份促进剂、5
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20份第二增韧剂、1
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8份阻燃剂；所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.4
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0.7mol/100g，粘度为3000
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5000cps；所述第一填料为硅微粉和氧化铝，质量比为（20
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50）：（10
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20）；所述第二填料为硅微粉；所述硅微粉的粒径为600目；所述氧化铝的粒径为10nm，比表面积为160m2/...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红卫，
申请(专利权)人：江西源点新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：