摘要:本文介紹了FUCHEM系列無(wú)溶劑絕緣樹脂的性能及應(yīng)用,著重探討了產(chǎn)品的阻燃、低收縮、高耐腐蝕、高耐熱等級(jí)等特性。
1、 前言
絕緣材料是指電導(dǎo)率小,可用以隔離不同電位帶電體的材料。在實(shí)際使用中,它能把電位不同的導(dǎo)體隔離開,以保證電機(jī)電器的正常運(yùn)行。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)電工業(yè)以及新的能源技術(shù)的發(fā)展,對(duì)絕緣材料的新要求也日益突出,其趨勢(shì)主要表現(xiàn)在六個(gè)方面:
▲ 發(fā)展高介電性能與高力學(xué)性能的耐高壓絕緣材料;
▲ 發(fā)展高耐腐蝕,特別是耐電暈腐蝕、耐化學(xué)腐蝕等方面的絕緣材料;
▲ 發(fā)展高耐熱性的絕緣材料;
▲ 發(fā)展阻燃型絕緣材料;
▲ 發(fā)展環(huán)保型絕緣材料;
▲ 發(fā)展高節(jié)能型絕緣材料,逐漸向中低溫成型工藝過(guò)渡。
在各種絕緣材料中,絕緣樹脂占很重要的位置,它也是很多絕緣材料(例如:板材、拉擠桿材、絕緣子、預(yù)浸材料以及SMC、BMC等)的基體主材,固化的絕緣樹脂的性能高低將直接影響到絕緣工業(yè)的發(fā)展水平,影響到電機(jī)電器的質(zhì)量。最近開發(fā)并成功應(yīng)用的系列改性環(huán)氧無(wú)溶劑新型高性能新型絕緣材料,具有低收縮、阻燃、耐熱溫度高、耐腐蝕性能好等特點(diǎn),能滿足特殊性能的要求是一類具有發(fā)展前途的絕緣樹脂。
2. 改性環(huán)氧無(wú)溶劑絕緣樹脂性能及應(yīng)用
改性環(huán)氧無(wú)溶劑絕緣樹脂是采用高性能環(huán)氧樹脂改性而成,使它在具有保持環(huán)氧樹脂的絕緣性能、力學(xué)性能、耐高壓性能等優(yōu)異特性的同時(shí)又具有聚酯的低溫固化、工藝流動(dòng)性好、耐熱等級(jí)高等性能。其特色為: 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
▲ 由于環(huán)氧結(jié)構(gòu)的存在保證了樹脂固化體的力學(xué)性能和絕緣性能;
▲ 由于耐高溫體的引入可以大大提高樹脂的耐熱溫度和粘度可調(diào)節(jié)性,比傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的耐熱溫度有提高,并有效的改進(jìn)了施工工藝性能,減少固化過(guò)程中氣泡的產(chǎn)生;
▲ 采用新型固化體系,比傳統(tǒng)的酸酐固化體系能在較低的溫度下迅速固化( 改性環(huán)氧無(wú)溶劑絕緣樹脂一般可以根據(jù)要求在常溫~80℃情況下30分鐘~1小時(shí)固化,而傳統(tǒng)的環(huán)氧酸酐固化體系需要120℃以上,2~4小時(shí)才能固化),很快得到使用強(qiáng)度,得到具有高度耐腐蝕的低電導(dǎo)率聚合物,比傳統(tǒng)的高溫固化絕緣樹脂節(jié)省了大量能源和操作時(shí)間;
▲ 由于改性體的引入提高了了樹脂固化體的耐水解性能,比傳統(tǒng)的環(huán)氧和聚酯絕緣樹脂提高了耐腐蝕性能;
▲ 由于改性后樹脂的固化僅在分子兩端交聯(lián),因此分子鏈在應(yīng)力作用下可以伸長(zhǎng),以吸收外力或熱沖擊,表現(xiàn)出耐微裂或開裂;
▲ 由于使用了活性稀釋劑作為交聯(lián)體,在固化過(guò)程中參加交聯(lián)反應(yīng),無(wú)不良揮發(fā),故使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響,同時(shí)又能保證樹脂固化收縮率降低;
2.1 高耐熱無(wú)溶劑絕緣樹脂
隨著現(xiàn)代高電壓、大電網(wǎng)進(jìn)入密集市區(qū),電器設(shè)備日趨小型化、輕量化、高性能化,SF6組合電器是適應(yīng)現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的先進(jìn)輸變電設(shè)備。SF6絕緣變電站包括電器開關(guān)、電纜、變壓器等設(shè)備,在大城市和地下安裝具有許多優(yōu)點(diǎn)。1000kV SF6絕緣的電器設(shè)備所用的絕緣材料除設(shè)計(jì)因素外,主要取決于所用絕緣材料的性能。SF6組合電器用絕緣制件如絕緣拉桿、絕緣支柱和滅弧筒國(guó)外1980年代就已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,較為先進(jìn)的廠家有瑞士的Micafil公司和Cellpack公司。以前各公司主要使用環(huán)氧樹脂,但在耐腐蝕方面一直不夠理想(主要是SF6在電弧作用下分解成:SF4、SF2、S2、F2、S、F、S+、S++等,其中SF4是強(qiáng)活性化合物,在水存在下生成氫氟酸,它不僅腐蝕金屬件,而且會(huì)侵蝕絕緣材料,導(dǎo)致絕緣損壞)。
898高耐熱無(wú)溶劑絕緣樹脂具有較高的交聯(lián)密度,固化后形成致密的結(jié)構(gòu),在防腐蝕方面得到突破,尤其在耐SF6方面性能突出,表1列舉了898樹脂在某些介質(zhì)中的性能。另外也正因?yàn)?98樹脂的高交聯(lián)密度特性使它有較高的熱變形溫度(155℃)和玻璃化溫度(180℃),從而具有了較高的耐熱溫度,可以在180℃下長(zhǎng)期工作。表2是 898高耐熱無(wú)溶劑絕緣樹脂與某國(guó)外同用途產(chǎn)品(以環(huán)氧-酸酐固化體系)的性能對(duì)比。從表2中我們可以看出898樹脂和云母或玻纖配合可以制成耐熱等級(jí)為C級(jí)的復(fù)合型絕緣材料。
由此可見, 898樹脂可以適合各種耐SF6產(chǎn)品的制作,如:變壓器、電器開關(guān)、絕緣拉桿等的制作,可以當(dāng)澆鑄材料使用,也可以與不同的纖維或填料配合制成各種SMC及DMC制品;同時(shí)還是耐SF6纏繞絕緣材料理想的樹脂,特別是采用帶纏繞成型、新型固化技術(shù)(紅外線、微波等)制成的絕緣件既具有優(yōu)良的機(jī)械性能,又具有優(yōu)良的電性能。
另外, 898 特有的耐熱性能,使其成為許多在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期工作的電機(jī)電器首選的絕緣材料,例如:煉鋼廠的高爐電機(jī)和高爐水泵電機(jī)、某些軍工行業(yè)耐熱電機(jī)、焦炭工業(yè)的焦?fàn)t水泵電機(jī)、航天器電器等。在這些環(huán)境下工作的電機(jī)電器要有良好的耐高溫老化性能, 898樹脂特有的耐高溫老化特性,使它可以適應(yīng)180℃條件下的絕緣保護(hù)作用,從而使電機(jī)電器能在180℃的條件下正常工作不會(huì)絕緣失效,這就確定了其在高溫特定條件下的工作的穩(wěn)定地位。
2. 2 阻燃型無(wú)溶劑絕緣樹脂
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公眾的安全防范意識(shí)日益提高,對(duì)電器產(chǎn)品的阻燃要求越來(lái)越高,要求電器產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)既能滿足絕緣的要求,又能滿足阻燃。892是一種能有效滿足這些性能要求的阻燃型無(wú)溶劑絕緣樹脂。
892阻燃型無(wú)溶劑絕緣樹脂澆鑄體氧指數(shù)可達(dá)39,具有良好的化學(xué)阻燃性能和絕緣、耐腐蝕等特性,比傳統(tǒng)的阻燃樹脂(添加阻燃型樹脂)阻燃效果更穩(wěn)定,具有更低的發(fā)煙量,有效的保證了產(chǎn)品的阻燃性能,保護(hù)了人民的生命安全。表3是892阻燃型無(wú)溶劑絕緣樹脂的性能指標(biāo),從表中可以看出 892樹脂有較高的熱變形溫度(125℃),從而其耐熱等級(jí)可達(dá)到F級(jí)。同時(shí)892樹脂還具有優(yōu)良的機(jī)械性和突出的阻燃性、自熄性。
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