阻燃树脂组合物、干式变压器绕组及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃树脂组合物、干式变压器绕组及其制备方法。该阻燃树脂组合物的重量份组分包括双酚A型环氧树脂20-25份、酸酐固化剂16-20份、活性硅粉36-45份、复配阻燃剂18-35份、促进剂0.1-0.2份、色浆0-1份；所述复配阻燃剂为重量份比例5-10:10-20:3-5的红磷：活性氢氧化铝：磷酸三甲苯酚酯。本发明专利技术的阻燃树脂组合物可以应用于干式变压器的浇注料，采用该阻燃树脂组合物制作出来的固化体具有耐老化、不污染环境、绝缘性能强、机械强度高、安全性能好、防火阻燃等优点，其阻燃性能符合国家标准GB/T2408-2008的要求，达到V-0级标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃材料
，特别是涉及一种阻燃树脂组合物、干式变压器绕 组及其制备方法。
技术介绍
从19世纪中期第一台变压器在世界上诞生开始，以变压器油作为电力变压器的 绝缘介质的油浸式变压器几乎成为传统的、唯一的结构形式。但由于变压器油易燃易爆，因 而油浸式变压器不宜安装在防火要求高的场所，而且在运行中变压器的渗漏油也会污染环 境。 油浸式变压器逐渐被体积小、不污染环境、高安全性能和维修方便的环氧树脂干 式变压器所取代。随着社会日新月异地快速发展，人们对环境、安全问题日益关注，对干式 变压器的要求也越来越高。 但是，现有技术的环氧树脂干式变压器所使用的浇注灌封料多为非阻燃性树脂或 填料树脂混合料，而填料亦多为硅微粉等抗阻燃性能差的无机物，变压器线圈一旦遇上外 界明火或者自身过载短路着火，线圈上的浇注料也就成为了易燃物，一同燃烧，放出有毒气 体污染环境，变压器烧毁报废，造成火灾和严重损失。基于对环境保护和减少火灾的要求， 人们不断寻找能够使用在干式变压器上的合适的阻燃树脂配方。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种阻燃树脂组合物。 具体的技术方案如下： -种阻燃树脂组合物，包括如下重量份的原料组成： 双酚A型环氧树脂 2:0-2:5 酸酐固化剂 16-20 活性硅粉 36-45 复配阻燃剂 18-35 促进剂 0.1-0.2 色浆 0-1; 所述复配阻燃剂为重量份比例5-10:10-20:3-5的红磷：活性氢氧化铝：磷酸三甲 苯酸酯。 在其中一个实施例中，所述复配阻燃剂为重量份比例5:10:3. 5的红磷：活性氢氧 化铝：磷酸三甲苯酚酯。 在其中一个实施例中，所述酸酐固化剂选自甲基四氢邻苯二甲酸酐。 在其中一个实施例中，所述促进剂选自叔胺。 本专利技术的另一目的是提供上述阻燃树脂组合物的应用。 具体的技术方案如下： 上述阻燃树脂组合物在干式变压器浇注料中的应用。 本专利技术的另一目的是提供一种干式变压器绕组的制备方法 具体的技术方案如下： 一种干式变压器绕组的制备方法，包括如下步骤： 按权利要求1所述重量份称取双酚A型环氧树脂、1/3-1/2用量的活性硅粉、红磷、 1/3-1/2用量的活性氢氧化铝、1/3-1/2用量的磷酸三甲苯酚酯、色浆，搅拌混合均匀，得组 分A ; 按权利要求1所述重量份称取酸酐固化剂、余量的活性硅粉、余量的活性氢氧化 铝、余量的磷酸三甲苯酚酯、促进剂，搅拌混合均匀，得组分B ; 将组分A和组分B混合搅拌后浇注入设有线圈绕组的浇注模中； 然后将浇注模置于高温固化炉中，85-95°C下固化7. 5-8. 5h，125-135°C下固化 ll-13h ； 冷却后拆除浇注模，即得所述干式变压器绕组。 本专利技术的另一目的是提供一种干式变压器绕组。 具体的技术方案如下： 上述制备方法制备得到的干式变压器绕组。 本专利技术的原理和优点如下： 本专利技术的阻燃树脂组合物可以应用于干式变压器的浇注料，采用该阻燃树脂组合 物制作出来的固化体具有耐老化、不污染环境、绝缘性能强、机械强度高、安全性能好、防火 阻燃等性能，其阻燃性能符合国家标准GB/T 2408-2008的要求，达到V-O级标准。 本专利技术的阻燃树脂组合物，由双酚-A型环氧树脂、酸酐固化剂、活性硅粉、红磷、 活性氢氧化铝、磷酸三甲苯酚酯（TCP)、色浆和促进剂组成。下面结合阻燃机理对本专利技术的 干式变压器的专用阻燃树脂组合物进行进一步说明。 阻燃机理： 材料的阻燃主要通过以下几个途径来实现：①气相阻燃机理；②凝聚相阻燃机 理；③中断热交换机理。本配方主要采用磷系阻燃剂和无机阻燃剂，把它们使用在热固性环 氧树脂中，产生非常好的阻燃协同效应。其中，磷系阻燃剂包括磷酸三甲苯酚酯、红磷（表 面经过处理的），无机阻燃剂包括红磷、活性氢氧化铝、活性硅粉。 磷系阻燃剂的阻燃机理：本配方中，红磷和磷酸三甲苯酚酯（TCP)为重要的阻燃 组分，磷酸三甲苯酚酯（TCP)更可以作为增塑剂，降低树脂混合物固化前的粘度和调节固 化体的机械强度。红磷和磷酸三甲苯酚酯（TCP)都能在一定的温度下生成磷酸。磷酸既覆 盖在材料的表面，又在材料的表面加速脱水炭化形成液膜和炭层将氧、挥发性的可燃物和 热与内部的高聚物基质隔开，因而使燃烧受到抑制。磷酸的阻燃机理反应如下： H3P04- HPO 2+HP0+P0 · H · +PO · - HPO ΗΡΟ+Η · - Η2+Ρ0 · PO · +OH - ΗΡΟ+Ο · OH · +Η2+Ρ0 · - ΗΡ0+Η20 无机阻燃剂的阻燃机理：本配方中的无机阻燃剂包括红磷、活性氢氧化铝和活性 硅粉。其中，活性的氢氧化铝是一种无毒白色粉末，在一定的温度下能够热分解成水和氧化 铝，由于这分解过程是一个吸热反应，从而把燃烧的温度降低，起到阻燃的效果。氢氧化铝 的分解反应如下： Al (OH) 3- AL 203+Η20 活性硅粉作为一种惰性稀释剂，由于不燃物质的作用而产生阻燃效果，它又是干 式变压器浇注料的主要填料，可以减少树脂用量，从而减少可燃高聚物的量。 进一步地，本申请中特别控制红磷：活性氢氧化铝：磷酸三甲苯酚酯的重量份比 例为5-10:10-20:3-5,如前面所述，磷酸是抑制燃烧的主要的阻燃物质，而红磷与水和氧 气反应得到磷酸，所以燃烧时，靠氢氧化铝分解出的水和红磷反应生成磷酸。一般情况下， 50 2+P+6H20 = 4H3P04,1份氢氧化铝生成3份水，所以1份红磷要与最少2份氢氧化铝结合 反应才能得到较多磷酸。而磷酸三甲苯酚酯的分解机理同样是生成磷酸，但磷酸三甲苯酚 酯的另一个特点是增韧，所以不宜多加，要控制小于红磷的添加分量，若多加分量，环氧树 脂体系的机械强度会大大降低。【具体实施方式】 以下通过实施例对本申请做进一步阐述。 本专利技术实施例中所使用的原料如下： 酸酐固化剂选自甲基四氢邻苯二甲酸酐； 促进剂选自叔胺。 实施例1 一种阻燃树脂组合物，包括如下重量份的原料组成：当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃树脂组合物，其特征在于，包括如下重量份的原料组成：所述复配阻燃剂为重量份比例5‑10:10‑20:3‑5的红磷：活性氢氧化铝：磷酸三甲苯酚酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伦汉彬，胡忠和，梁应乐，
申请(专利权)人：广州南车骏发电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44