新 型 绝 缘 树 脂 的 介 绍 及 应 用

alexwtt

1、  </B>前言<p></p></B></P>
绝缘材料是指电导率小，可用以隔离不同电位带电体的材料。在实际使用中，它能把电位不同的导体隔离开，以保证电机电器的正常运行。随着国民经济的发展，机电工业以及新的能源技术的发展，对绝缘材料的新要求也日益突出，其趋势主要表现在六个方面：</P>
l        发展高介电性能与高力学性能的耐高压绝缘材料；<p></p></P>
l        发展高耐腐蚀，特别是耐电晕腐蚀、耐化学腐蚀等方面的绝缘材料；<p></p></P>
l        发展高耐热性的绝缘材料；<p></p></P>
l        发展阻燃型绝缘材料；<p></p></P>
l        发展环保型绝缘材料；<p></p></P>
l        发展高节能型绝缘材料，逐渐向中低温成型工艺过渡。<p></p></P>
在各种绝缘材料中，绝缘树脂占很重要的位置，它也是很多绝缘材料（例如：板材、拉挤杆材、绝缘子、预浸材料以及SMC、BMC等）的基体主材，固化的绝缘树脂的性能高低将直接影响到绝缘工业的发展水平，影响到电机电器的质量。最近开发并成功应用的系列改性环氧无溶剂新型高性能新型绝缘材料，具有低收缩、阻燃、耐热温度高、耐腐蚀性能好等特点，能满足特殊性能的要求是一类具有发展前途的绝缘树脂。<p></p></P>
<p> </p></P>
2</B>．</B> </B>改性环氧无溶剂绝缘树脂性能及应用</B><p></p></B></P>
改性环氧无溶剂绝缘树脂是采用高性能环氧树脂改性而成，使它在具有保持环氧树脂的绝缘性能、力学性能、耐高压性能等优异特性的同时又具有聚酯的低温固化、工艺流动性好、耐热等级高等性能。其特色为：</P>
u      由于环氧结构的存在保证了树脂固化体的力学性能和绝缘性能；<p></p></P>
u      由于耐高温体的引入可以大大提高树脂的耐热温度和粘度可调节性，比传统环氧树脂的耐热温度有提高，并有效的改进了施工工艺性能，减少固化过程中气泡的产生；<p></p></P>
u      采用新型固化体系，比传统的酸酐固化体系能在较低的温度下迅速固化（ 改性环氧无溶剂绝缘树脂一般可以根据要求在常温~80℃情况下30分钟~1小时固化，而传统的环氧酸酐固化体系需要120℃以上，2~4小时才能固化），很快得到使用强度，得到具有高度耐腐蚀的低电导率聚合物，比传统的高温固化绝缘树脂节省了大量能源和操作时间；<p></p></P>
u      由于改性体的引入提高了了树脂固化体的耐水解性能，比传统的环氧和聚酯绝缘树脂提高了耐腐蚀性能；<p></p></P>
u      由于改性后树脂的固化仅在分子两端交联，因此分子链在应力作用下可以伸长，以吸收外力或热冲击，表现出耐微裂或开裂；<p></p></P>
u      由于使用了活性稀释剂作为交联体，在固化过程中参加交联反应，无不良挥发，故使用过程中对环境无不良影响，同时又能保证树脂固化收缩率降低；<p></p></P>
2.1 </B>高耐热无溶剂绝缘树脂</B><p></p></B></P>
    随着现代高电压、大电网进入密集市区，电器设备日趋小型化、轻量化、高性能化，SF6组合电器是适应现代电力工业发展的先进输变电设备。SF6绝缘变电站包括电器开关、电缆、变压器等设备，在大城市和地下安装具有许多优点。1000kV SF6绝缘的电器设备所用的绝缘材料除设计因素外，主要取决于所用绝缘材料的性能。SF6组合电器用绝缘制件如绝缘拉杆、绝缘支柱和灭弧筒国外1980年代就已经产业化，较为先进的厂家有瑞士的Micafil公司和Cellpack公司。以前各公司主要使用环氧树脂，但在耐腐蚀方面一直不够理想（主要是SF6在电弧作用下分解成：SF4、SF2、S2、F2、S、F、S+、S++等，其中SF4是强活性化合物，在水存在下生成氢氟酸，它不仅腐蚀金属件，而且会侵蚀绝缘材料，导致绝缘损坏）。<p></p></P>
898高耐热无溶剂绝缘树脂具有较高的交联密度，固化后形成致密的结构，在防腐蚀方面得到突破，尤其在耐SF6方面性能突出，表1列举了898树脂在某些介质中的性能。另外也正因为898树脂的高交联密度特性使它有较高的热变形温度（155℃）和玻璃化温度（180℃），从而具有了较高的耐热温度，可以在180℃下长期工作。表2是  898高耐热无溶剂绝缘树脂与某国外同用途产品（以环氧-酸酐固化体系）的性能对比。从表2中我们可以看出898树脂和云母或玻纤配合可以制成耐热等级为C级的复合型绝缘材料。<p></p></P>
  </B>表1 </B> </B> 898树脂的耐腐蚀性能<p></p></B></P>
<>
介质<p></p></P>浓度<p></p></P>推荐使用温度<p></p></P>介质<p></p></P>浓度<p></p></P>推荐使用温度<p></p></P>氟硅酸<p></p></P>10%<p></p></P>75<p></p></P>四氯化碳<p></p></P>100%<p></p></P>80<p></p></P>湿氯气<p></p></P>-<p></p></P>110<p></p></P>氯化氢（湿）<p></p></P>-<p></p></P>100<p></p></P>氢氟酸<p></p></P>1%<p></p></P>65<p></p></P>CLO2<p></p></P>-<p></p></P>80<p></p></P>氢氟酸<p></p></P>100%<p></p></P>65<p></p></P>SO3（干）<p></p></P>100%<p></p></P>150<p></p></P>氢氟酸<p></p></P>20%<p></p></P>40<p></p></P>硝酸烟气<p></p></P>60<p></p></P>80<p></p></P></P>
由此可见，  898树脂可以适合各种耐SF6产品的制作，如：变压器、电器开关、绝缘拉杆等的制作，可以当浇铸材料使用，也可以与不同的纤维或填料配合制成各种SMC及DMC制品；同时还是耐SF6缠绕绝缘材料理想的树脂，特别是采用带缠绕成型、新型固化技术（红外线、微波等）制成的绝缘件既具有优良的机械性能，又具有优良的电性能。<p></p></P>
表</B>2    898</B>树脂与国外同类用途产品比较</B><p></p></P>
<>
项目<p></p></P>某国外产品<p></p></P>898<p></p></P>测试标准<p></p></P>浇铸体HDT ℃<p></p></P>150<p></p></P>155<p></p></P>GB1634-79<p></p></P>浇铸体玻璃化温度℃<p></p></P>178<p></p></P>182<p></p></P>GB11998-89<p></p></P>浇铸体耐热温度℃<p></p></P>182<p></p></P>185<p></p></P>GB/T13464-92<p></p></P>与E玻璃方格布复合板材耐热温度℃<p></p></P>195<p></p></P>201<p></p></P>GB/T13464-92<p></p></P>常态时浇铸体体积电阻率Ω&#8226;m<p></p></P>2.2×1012<p></p></P>4.3×1013<p></p></P>GB1410-89<p></p></P>常态时浇铸体工频电气强度MV/m<p></p></P>70<p></p></P>68<p></p></P>GB1408-89<p></p></P>浇铸体抗弯强度Mpa</P>130<p></p></P>125<p></p></P>GB1449-83<p></p></P>浇铸体抗张强度Mpa</P>68<p></p></P>70<p></p></P>GB1447-83<p></p></P>浇铸体抗冲强度kJ/m2</P>20<p></p></P>18<p></p></P>GB1451-83<p></p></P></P>
另外，  898 特有的耐热性能，使其成为许多在高温环境中长期工作的电机电器首选的绝缘材料，例如：炼钢厂的高炉电机和高炉水泵电机、某些军工行业耐热电机、焦炭工业的焦炉水泵电机、航天器电器等。在这些环境下工作的电机电器要有良好的耐高温老化性能， 898树脂特有的耐高温老化特性，使它可以适应180℃条件下的绝缘保护作用，从而使电机电器能在180℃的条件下正常工作不会绝缘失效，这就确定了其在高温特定条件下的工作的稳定地位。<p></p></P>

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