SIEC特种耐高压环氧模塑料的研制

王学东

(无锡化工研究设计院   214001)


摘要:介绍了耐高压、耐电弧、抗爬电环氧模塑料的研制,以及该产品的性能、市场前景。
关键词:耐高压;环氧模塑料;研制

1 前言
环氧模塑料因其具有优异的特性而被广泛应用。如电动工具、换向器、继电器线圈、变压器、二极管等的快速封装。封装后的器件具有优良的力学性能、电器性能。
但传统的环氧模塑料是以线性酚醛树脂作为固化剂,该模塑料制成的制品虽然耐高压但抗电弧性很差、表面电阻率很低,因而难以应用于高压电器领域。
SIEC特种耐高压环氧模塑料是以改性酸酐作为固化剂,硅微粉、无碱玻璃纤维作为填料和增强材料,改性三苯基磷作为固化促进剂,硬脂酸作为内脱模剂复合而成。该模塑料具有耐压高、耐电弧优、表面电阻率高、耐候性好等特点。
2 实验部分
主要原料
环氧树脂 :双酚A或脂环族环氧树脂 环氧值0.42---1、0,无锡石化总厂、南京林化所
改性酸酐 当量:170-195 西北橡胶制品研究所 
改性三苯基磷 自制
硅微粉 325目 连云港东海硅微粉厂
无碱玻璃纤维 南京玻璃纤维研究所
硬脂酸 一级 南京油脂总厂
主要设备
捏合机 30升 如皋机械厂
粉碎机 无锡粉碎机厂
基本配方
环氧树脂: 4kg 固化剂: 3kg 
硅微分: 17、5kg 玻璃纤维: 1、5kg 
硬脂酸 0、4kg 促进剂: 0、04kg 
实验步骤
先将硬脂酸放于捏合机中升温融化,然后加入环氧树脂和部分硅微粉捏合,再加入固化剂进行熔融捏合半小时,最后加入剩下的硅微粉、玻璃纤维和促进机捏合十小分钟出料。
实验结果分析
名称  SIEC
弯曲强度 MPa  155
冲击强度  KJ/m2 21
热变形温度 ℃ 121
体积电阻率 Ω / cm  1015
表面电阻率 Ω  1015
击穿电压 KV/mm  21
耐电弧性 s  180
抗爬电性 KV  0.8

(注:试样模压温度、时间:160℃×15min)
SIEC环氧模塑料和普通环氧模塑料、不饱和聚酯模塑料相比,具有更好的电性能
项目 SIEC环氧模塑料普通环氧模塑料  不饱和聚酯模塑料
体积电阻率Ω / cm 1015  1013  1012
表面电阻率 Ω  1015  1012  1012
击穿电压 KV/mm  21  18-21  12
耐电弧性 s  180 12  160
抗爬电性 kv 0.8  0.30.3
耐水解性 优  优 

由于采用了低放热、速固化改性酸酐和促进剂 ,且该促进剂在100℃以下活性较低,而在140℃以上能快速促进改性酸酐固化环氧树脂,因此它的加工、成型更为简单,贮存稳定性更好。
普通环氧模塑料需经过:捏合--粉碎--拉片--粉碎多道工序才能完成,电力和人工费用较多,且成型时需高频预热。SIEC环氧模塑料具有和不饱和聚酯模塑料一样的成型性,更好的贮存稳定性、电性能,因而它在户内外高压电器领域有广阔的市场。
随着国家城乡电网的改造,国内对高性能电网改造用高压绝缘子和高压开关等的需求量越来越多,而传统的不饱和聚酯复合绝缘子、高压开关由于耐压低、易爬电等原因不能满足高压电网的要求。SIEC环氧模塑料具有优异的电性能、机械性能、抗老化性能,是高压绝缘子、高压开关首选材料。 
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