本發(fā)明涉及絕緣材料技術領域，具體涉及一種干式變壓器用封裝材料及其制備方法。
背景技術：
隨著電網(wǎng)供電要求的不斷提高以及變壓器技術的進步，干式變壓器在我國的發(fā)展迅速，現(xiàn)已被廣泛用于電站、工廠、醫(yī)院等幾乎所有電氣上。目前，中國僅樹脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達10000mva，成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷量最大的國家之一。
干式電力變壓器包括封裝層及線圈，常用的封裝層材料為以環(huán)氧樹脂為主的材
料，環(huán)氧樹脂是一種廣泛應用的化工原料，具有難燃、阻燃和優(yōu)越的電氣性能比空氣和變壓器油的絕緣強度還高，澆注成型后的變壓器線圈具有機械強度高，優(yōu)越的防潮、防塵性能，廣泛應用于城市電網(wǎng)，尤其是對防火、安全要求高的場所。
干式變壓器主要由鐵芯、高壓線圈、低壓線圈、環(huán)氧樹脂封裝件4個部件組成，其中從可靠性的角度看,最弱的部件是環(huán)氧樹脂封裝件。目前干式變壓器(以下稱干變)、干式互感器(以下稱干互)用的環(huán)氧樹脂澆注料反應速度慢、固化時間長、固化溫度高，因此效率低，浪費電能。且傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂存在以下缺陷：氣味大，刺激性強，污染環(huán)境；合成過程難以控制分子量，致使批次不均，影響批次穩(wěn)定性；工藝幅度小，應用涂制線材時，爐溫/轉速影響很大，對應用要求高，難以形成光潔表面；粘結力偏小，使用時不免有縫隙或氣泡產(chǎn)生，難以保證絕緣性能，耐熱性差，容易受電熱老化的影響，封裝材料整體性能不斷下降，最終影響干式變壓器的使用壽命。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種干式變壓器用封裝材料，該干式變壓器用封裝材料耐高溫、耐冷熱沖擊，耐老化、韌性好、導熱系數(shù)較高、線膨脹系數(shù)較低、絕緣性好，材料成本較低、原料易得且制備方法簡單，具有良好的應用前景。
本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：
本發(fā)明提供了一種干式變壓器用封裝材料，包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂150-200份、2-甲基咪唑10-20份、三苯基膦5-10份、丙酮40-60份、交聯(lián)劑50-70份、增韌劑10-30份、促進劑0.1-0.3份、縮水甘油醚5-10份、400目硅微粉100-150份、色漿1-5份、玻璃纖維網(wǎng)格布80-120份。
優(yōu)選地，所述干式變壓器用封裝材料包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂180份、2-甲基咪唑15份、三苯基膦8份、丙酮50份、交聯(lián)劑60份、增韌劑20份、促進劑0.2份、縮水甘油醚8份、400目硅微粉130份、色漿3份、玻璃纖維網(wǎng)格布100份。
優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為：氨基樹脂、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述增韌劑為羧基液體丁腈橡膠、端羧基液體丁腈橡膠、聚硫橡膠、液體硅橡膠中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述促進劑為dmp-30、ep-184、三乙醇胺中的一種或幾種。
本發(fā)明還提供了一種干式變壓器用封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合，在10-30℃下攪拌均勻，攪拌時間1-2小時，得到混合物a；
步驟二，將步驟一制得的混合物a加入到樹脂反應釜中，再依次加入交聯(lián)劑、增韌劑、促進劑、縮水甘油醚、400目硅微粉、色漿，升溫到70-90℃，抽真空，真空度：0.08-0.1mpa，攪拌1-3小時得到混合料b；
步驟三，將玻璃纖維網(wǎng)格布放入欲澆注的模具中，然后將模具放入真空澆注箱，在真空度0.08-0.1mpa下，將步驟二制得的混合料b澆入模具，控制加料速度為1.5-2kg/min，直至加料完成；
步驟四，將澆注好的模具在固化爐內(nèi)加熱固化，固化溫度保持在90-110℃，持續(xù)1-2h后即得干式變壓器用封裝材料。
優(yōu)選地，所述步驟一中攪拌溫度為20℃、攪拌時間為1.5小時，步驟二中升溫溫度為80℃、真空度為0.09mpa，攪拌時間為2小時。
優(yōu)選地，所述步驟三中真空度為0.09mpa、加料速度為1.8kg/min，步驟四中固化溫度為100℃、持續(xù)時間為1.5h。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料添加了縮水甘油醚，有效的降低了整個體系的粘度，保證了流動性和工藝性；增韌劑的加入可使整個體系韌性增加色漿的加入使得制品外觀更漂亮。
（2）本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合能夠使得制得的封裝材料耐熱性更好，延長了材料在惡劣環(huán)境下的使用壽命，提升了材料的耐熱等級。
（3）本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料添加了玻璃纖維網(wǎng)格布可以是預浸樹脂的，也可以是未浸樹脂的，它的加入將形成高強度樹脂基復合材料，有效地抵御固化物因熱脹冷縮引起的開裂，使得整個固化體系在快速固化過程中能夠不開裂。
（4）本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料，其原材料成本較低、工藝簡明、制備方法簡單、適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，具有廣泛的應用前景。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1.
本實施例的干式變壓器用封裝材料，包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂150份、2-甲基咪唑10份、三苯基膦5份、丙酮40份、甲苯二異氰酸酯50份、聚硫橡膠10份、三乙醇胺0.1份、縮水甘油醚5份、400目硅微粉100份、色漿1份、玻璃纖維網(wǎng)格布80份。
本實施例的干式變壓器用封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合，在10℃下攪拌均勻，攪拌時間1小時，得到混合物a；
步驟二，將步驟一制得的混合物a加入到樹脂反應釜中，再依次加入交聯(lián)劑甲苯二異氰酸酯、聚硫橡膠、三乙醇胺、縮水甘油醚、400目硅微粉、色漿，升溫到70℃，抽真空，真空度：0.08mpa，攪拌1小時得到混合料b；
步驟三，將玻璃纖維網(wǎng)格布放入欲澆注的模具中，然后將模具放入真空澆注箱，在真空度0.08mpa下，將步驟二制得的混合料b澆入模具，控制加料速度為1.5kg/min，直至加料完成；
步驟四，將澆注好的模具在固化爐內(nèi)加熱固化，固化溫度保持在90℃，持續(xù)1h后即得干式變壓器用封裝材料。
實施例2.
本實施例的干式變壓器用封裝材料，包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂200份、2-甲基咪唑20份、三苯基膦10份、丙酮60份、二苯基甲烷二異氰酸酯70份、液體硅橡膠30份、ep-1840.3份、縮水甘油醚10份、400目硅微粉150份、色漿5份、玻璃纖維網(wǎng)格布120份。
本實施例的干式變壓器用封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合，在30℃下攪拌均勻，攪拌時間2小時，得到混合物a；
步驟二，將步驟一制得的混合物a加入到樹脂反應釜中，再依次加入二苯基甲烷二異氰酸酯、液體硅橡膠、ep-184、縮水甘油醚、400目硅微粉、色漿，升溫到90℃，抽真空，真空度：0.08-0.1mpa，攪拌3小時得到混合料b；
步驟三，將玻璃纖維網(wǎng)格布放入欲澆注的模具中，然后將模具放入真空澆注箱，在真空度0.1mpa下，將步驟二制得的混合料b澆入模具，控制加料速度為2kg/min，直至加料完成；
步驟四，將澆注好的模具在固化爐內(nèi)加熱固化，固化溫度保持在110℃，持續(xù)2h后即得干式變壓器用封裝材料。
實施例3.
本實施例的干式變壓器用封裝材料，包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂180份、2-甲基咪唑15份、三苯基膦8份、丙酮50份、氨基樹脂60份、羧基液體丁腈橡膠20份、dmp-300.2份、縮水甘油醚8份、400目硅微粉130份、色漿3份、玻璃纖維網(wǎng)格布100份。
本實施例的干式變壓器用封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合，在20℃下攪拌均勻，攪拌時間1.5小時，得到混合物a；
步驟二，將步驟一制得的混合物a加入到樹脂反應釜中，再依次加入氨基樹脂、羧基液體丁腈橡膠、dmp-30、縮水甘油醚、400目硅微粉、色漿，升溫到80℃，抽真空，真空度：0.09mpa，攪拌2小時得到混合料b；
步驟三，將玻璃纖維網(wǎng)格布放入欲澆注的模具中，然后將模具放入真空澆注箱，在真空度0.09mpa下，將步驟二制得的混合料b澆入模具，控制加料速度為1.8kg/min，直至加料完成；
步驟四，將澆注好的模具在固化爐內(nèi)加熱固化，固化溫度保持在100℃，持續(xù)1.5h后即得干式變壓器用封裝材料。
實施例4.
本實施例的干式變壓器用封裝材料，包括以下重量份的原料：
環(huán)氧樹脂180份、2-甲基咪唑17份、三苯基膦6份、丙酮45份、甲苯二異氰酸酯55份、聚硫橡膠15份、三乙醇胺0.2份、縮水甘油醚9份、400目硅微粉140份、色漿4份、玻璃纖維網(wǎng)格布90份。
本實施例的干式變壓器用封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合，在15℃下攪拌均勻，攪拌時間1.5小時，得到混合物a；
步驟二，將步驟一制得的混合物a加入到樹脂反應釜中，再依次加入甲苯二異氰酸酯、聚硫橡膠、三乙醇胺、縮水甘油醚、400目硅微粉、色漿，升溫到85℃，抽真空，真空度：0.09mpa，攪拌1.5小時得到混合料b；
步驟三，將玻璃纖維網(wǎng)格布放入欲澆注的模具中，然后將模具放入真空澆注箱，在真空度0.09mpa下，將步驟二制得的混合料b澆入模具，控制加料速度為1.9kg/min，直至加料完成；
步驟四，將澆注好的模具在固化爐內(nèi)加熱固化，固化溫度保持在95℃，持續(xù)1.8h后即得干式變壓器用封裝材料。
本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料添加了縮水甘油醚，有效的降低了整個體系的粘度，保證了流動性和工藝性；增韌劑的加入可使整個體系韌性增加色漿的加入使得制品外觀更漂亮；將環(huán)氧樹脂、2-甲基咪唑、三苯基膦、丙酮混合能夠使得制得的封裝材料耐熱性更好，延長了材料在惡劣環(huán)境下的使用壽命，提升了材料的耐熱等級；添加了玻璃纖維網(wǎng)格布可以是預浸樹脂的，也可以是未浸樹脂的，它的加入將形成高強度樹脂基復合材料，有效地抵御固化物因熱脹冷縮引起的開裂，使得整個固化體系在快速固化過程中能夠不開裂。本發(fā)明的干式變壓器用封裝材料，其原材料成本較低、工藝簡明、制備方法簡單、適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，具有廣泛的應用前景。
對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。