本發明涉及絕緣板領域,尤其涉及一種用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的半固化片、特種變壓器聚酯絕緣板及制備方法
背景技術:
隨著聚酯板材料在各領域應用的發展,對于聚酯板材的在各種條件下的性能要求越來越高。許多裝配了聚酯零件的設備需在高溫下工作或是裝配后需經過高溫處理(如特種變壓器),因此對于聚酯材料在高溫下的機械性能、電氣性能要求十分必要。
目前市面上的國內特種變壓器聚酯絕緣板在高溫下浸漆處理時,容易發生開裂、彎曲變形現象,材料容易老化,出現脫層現象,達不到使用要求。國外有能達到上述要求標準的特種變壓器聚酯絕緣板,但是太厚,同時使用的基材是單絲連續氈,成本高。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種150℃下彎曲強度不低于125Mpa,機械強度提高,達到電氣應用要求,成本低廉的應用于層壓制備的特種變壓器的聚酯絕緣板。
為實現上述目的,本發明提供一種用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的半固化片,其特征在于,由膠水涂敷在無堿玻璃纖維短切氈上下表面即可,其中膠水由如下重量份的配方制備得到,
進一步,所述鄰苯型不飽和聚酯樹脂為鄰苯型不飽和聚酯樹脂UP48;乙烯基不飽和聚酯樹脂為乙烯基不飽和聚酯樹脂UP52;延時劑為延時劑905S;低收縮劑為低收縮劑SSG952;色膏為色膏SG-222;固化劑為固化劑SDZ-38;苯乙烯為苯乙烯BYX-6;氫氧化鋁為氫氧化鋁TL-8;增稠劑為增稠劑YHM-4。
進一步,所述鄰苯型不飽和聚酯樹脂和乙烯基不飽和聚酯樹脂的重量比例為8:9。
進一步,膠水的制備方法為將所述鄰苯型不飽和聚酯樹脂,乙烯基不飽和聚酯樹脂,延時劑,低收縮劑,色膏和固化劑混合攪拌10-15分鐘,使之充分混合均勻;再加入苯乙烯和氫氧化鋁攪拌30-40分鐘,使之充分混合均勻;再加入增稠劑攪拌1-2分鐘,使之充分混合均勻即得到膠水。
進一步,所述膠水的用量占總重量的50-55%,無堿玻璃纖維短切氈占總重量的45-50%。
進一步,所述膠水的涂敷速率為8-12米/分鐘。
另外一個方面,本發明還提供所述用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的半固化片用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的用途。
另外一個方面,本發明還提供一種所述用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的半固化片制備得到的特種變壓器聚酯絕緣板。
進一步,步驟為,將所述用于制備特種變壓器聚酯絕緣板的半固化片進行增稠反應,疊合,熱層壓固化成型得到;其中增稠反應步驟中溫度為45±3℃,22-26小時,熱層壓固化成型步驟中,溫度為140±5℃,壓力為10-18Mpa。
本發明所述膠水的用量占總重量的50-55%,無堿玻璃纖維短切氈占總重量的45-50%,如果膠水用量大于此比例,不強材料不足,使用時強度急劇下降,膠水用量少于此比例,浸潤不透,易產生分層。
本發明的申請人進行了大量試驗,發現隨著復合樹脂中乙烯基不飽和聚酯樹脂的增加,材料的彎曲強度及拉伸強度逐漸增加,機械強度達到峰值后,隨著乙烯基不飽和聚酯樹脂比例的繼續上升,材料的機械強度反而有小幅下降。電氣性能幾乎不受乙烯基不飽和聚酯樹脂含量變化的影響,乙烯基不飽和聚酯樹脂含量增加耐電弧及絕緣電阻都僅在正常測量誤差范圍內波動,且其數值能滿足國標及企業標準要求。吸水率隨著乙烯基不飽和聚酯樹脂的增加達到最佳值,之后基本不再有明顯變化。這主要是由于高官能度的乙烯基不飽和聚酯樹脂的加入使固化后的樹脂網絡更加密集,機械強度增加,吸水率減少。而隨著乙烯基不飽和聚酯樹脂含量的繼續增加,樹脂網絡因為空間問題達到飽和,因此各項性能不再提升。
本發明在工藝上同時引入延時劑,以延長固化時間,使樹脂在熱壓時能充分浸潤玻璃氈,增強固化后產品的機械強度,同時保持產品的優異電氣性能。適當提高復合的熱壓溫度,使固化更加充分。而熱壓時間隨延時劑增加呈線性增加。電氣性能及吸水率等基本不受延時劑的影響。
溫度對彎曲強度的影響:在工藝實驗中,熟悉了聚酯樹脂層壓板機械性能隨壓制溫度變化的規律,聚酯板材隨著壓制溫度的提升,固化越來越充分,機械性能逐漸增強,分別在達到140℃時接近最佳狀態,之后機械強度不再有明顯增強。
本發明所述特種變壓器聚酯絕緣板在高溫下有較好的機械性能、電氣性能。可應用于高溫下工作的設備或者是裝配時需經過高溫工段的設備。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件者,按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市購獲得的常規產品。
實施例1:膠水、半固化片及特種變壓器聚酯絕緣板的制備
原料用量:見表1。
表1實施例1-4各成分用量表(重量份)
膠水制備方法:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂,乙烯基不飽和聚酯樹脂,延時劑,低收縮劑,色膏和固化劑混合攪拌10-15分鐘,使之充分混合均勻;再加入苯乙烯和氫氧化鋁攪拌30-40分鐘,使之充分混合均勻;再加入增稠劑攪拌1-2分鐘,使之充分混合均勻即得到膠水。
半固化片制備方法:根據實際要求,膠水的用量占總重量的50-55%,無堿玻璃纖維短切氈占總重量的45-50%的比例,進行膠水涂敷,涂敷速率為8-12米/分鐘。
特種變壓器聚酯絕緣板的制備:將上述半固化片進行增稠反應,疊合,熱層壓固化成型得到;其中增稠反應步驟中溫度為45±3℃,22-26小時,熱層壓固化成型步驟中,溫度為140±5℃,壓力為10-18Mpa。
實施例2:膠水、半固化片及特種變壓器聚酯絕緣板的制備
成分見表1。
制備方法同實施例1。
實施例3:膠水、半固化片及特種變壓器聚酯絕緣板的制備
成分見表1。
制備方法同實施例1。
實施例4:膠水、半固化片及特種變壓器聚酯絕緣板的制備
成分見表1。
制備方法同實施例1。
實施例5:效果驗證試驗
對比例:
膠水配方:
制備方法,同實施例1,沒有的成分不加即可。半固化片和聚酯絕緣板的制備方法同實施例1。
效果比較:以下采用IEC標準60893-2:2003《絕緣材料電氣用熱固性樹脂工業硬質層壓板第2部分:試驗方法》
150攝氏度的彎曲強度:實施例1-4所得聚酯絕緣板的彎曲強度大于125Mpa;對比例為80-90Mpa。
浸水后的絕緣電阻:實施例1-4所得聚酯絕緣板是1012-14Ω;對比例是1010-11Ω。
密度:實施例1-4所得聚酯絕緣板密度為2.0-2.05g/cm3;對比例是1.9g/cm3。
拉伸強度:實施例1-4所得聚酯絕緣板的拉伸強度為190-230Mpa;對比例是130-160Mpa。
保質期:實施例1-4所得半固化片常溫放置13個月后,質量沒有變化,進一步制備得到的聚酯絕緣板質量完好;對比例所得半固化片常溫放置6個月后,進一步制備得到的聚酯絕緣板固化不徹底,制品開裂。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。