一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法，该绝缘聚酰胺特种注塑料按质量百分数计，包括以下组分：脂肪族二聚酸45%‑55%，脂肪族二羧酸5%‑20%，脂肪族二胺35%‑50%，0.01%‑0.1%抗氧稳定剂，酸类催化剂0.01%‑0.1%，纳米压电陶瓷2%‑15%。本发明专利技术互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，不但具有较高的介电强度，绝缘性能优异，且表面硬度高，耐热耐候耐磨性好，实用性高等特点。

A Special Insulating Polyamide Injection Plastic for Transformer and Its Preparation Method

The invention discloses a special insulating polyamide injection plastics for transformers and a preparation method thereof. The special insulating polyamide injection plastics are divided into the following components: aliphatic dimeric acid 45%55%, aliphatic dicarboxylic acid 5%20%, aliphatic diamine 35%50%, 0.01%0.1% antioxidant stabilizer, acid catalyst 0.01%0.1%, nano piezoelectric ceramic 2%15%. The insulating polyamide special injection plastics for transformers of the invention not only have high dielectric strength, excellent insulation performance, but also have high surface hardness, good heat resistance, weather resistance and wear resistance, and high practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法
本专利技术涉及一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法，属于特种注塑料胶黏剂领域。
技术介绍
互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。因此制造互感器的材料尤为重要，目前35kv以下浇注式互感器绝大多数采用的是环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型，其防潮、防水、防油、防尘的功能优异，耐湿热和抗老化性能也很优异，但是它存在浇注工艺复杂、生产周期长的瓶颈，因此利用其它材料替代环氧树脂灌封也成为互感器生产的一种趋势。聚酰胺特种注塑料是一类应用广泛的热熔粘合剂，是由二种或二种以上的单体按一定比例缩聚反应得到的多元共聚物。聚酰胺特种注塑料具有粘接强度高，热稳定性好，耐介质性能好，对木材、金属、陶瓷、织物、纸张以及酚醛树脂等都具有良好的粘接性能，并以其优异的综合性能被称为高档特种注塑料。利用聚酰胺特种注塑料注塑具有以下优点：注塑压力低，不会损坏封装敏感型元器件；简化工艺流程，几秒到几分钟快速固化，提高生产力；无化学反应：采用单组份材料、过程简易、清洁、周期时间短；优异的材料特性，阻燃性能佳，灵活和小型化的产品设计，成型性能，美化产品外观；防水、防潮、电绝缘、缓冲击，耐化学腐蚀性、耐汽油、溶剂、油、乙醇、酸、碱腐蚀；通过UL94V-0认证，高低温稳定性、耐热循环、耐寒性、耐温性（-40℃至150℃）强，不含任何有毒物质，符合RoHS指令、可回收利用，降低生产总成本、淘汰了灌封工艺中必须使用的载体盒，无需加热固化，节能，在PCB封装时，相比灌封工艺，大量减少了封装材料的使用量，使用铝质模具、可降低模具成本等。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提供了一种互感器用的绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法，使用此类特种注塑料代替环氧树脂胶封装互感器，在绝缘方面不逊于环氧树脂胶，人工成本低，材料可重复多次利用，无浪费和污染，工艺更先进，有较大的应用前景。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料及其制备方法，该绝缘聚酰胺特种注塑料按质量百分比计，包括以下组分：脂肪族二聚酸45%-55%，脂肪族二羧酸5%-20%，脂肪族二胺35%-50%，0.01%-0.1%抗氧稳定剂，酸类催化剂0.01%-0.1%，纳米压电陶瓷2%-15%。在上述技术方案的基础之上，本方案还可以做如下改进。进一步，所述脂肪族二聚酸为碳原子数为18的脂肪族二聚酸。进一步，所述碳原子数为18脂肪族二聚酸是由大豆油、棉籽油、菜籽油等植物油中的不饱和脂肪酸聚合而成。进一步，所述碳原子数为18脂肪族二聚酸中，二聚体酸占脂肪族二聚酸总质量的80%-90%。进一步，所述脂肪族二元羧酸为碳原子数为6-12的脂肪族二元羧酸，优选地，二元羧酸为己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸和十二元二酸中的一种或任意几种的混合物。进一步，所述脂肪族二元胺为碳原子数为2-8脂肪族二元胺或由碳原子数为2-8脂肪族二元胺衍生出来的衍生物。进一步，所述脂肪族二元胺为碳原子数为2-12的脂肪族二元胺，为己二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或2-甲基戊二胺中的一种或任意几种的混合物。优选地，所述脂肪族二元胺为乙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺中的一种或任意几种的混合物。更优选地，所述脂肪族二元胺为乙二胺。进一步，所述酸类催化剂为磷酸、次磷酸、亚磷酸或苯甲酸、异丁酸中的一种或任意几种的混合物。本专利技术技术方法之二，如下：一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料的制备方法，包括以下步骤：（1）向反应瓶中加入脂肪族二聚酸45%-55%，脂肪族二羧酸5%-20%，脂肪族二胺35%-50%，0.01%-0.1%抗氧稳定剂，酸类催化剂0.01%-0.1%，纳米压电陶瓷2%-15%，以上百分数均以占互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料总质量的质量百分数计算。（2）向恒压滴定漏斗中加入占互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料总质量的质量百分比40%-55%的脂肪族二元胺，接着向反应瓶中通入氮气，搅拌升温，待反应温度达到130℃，开始向反应瓶中滴加脂肪族二元胺，滴加时间在40-60min。（3）140℃加完脂肪族二元胺后，缓慢升温至240℃，保温反应1h，随后进行抽真空减压，保持真空度<100Pa，保持反应3-5h，最终熔融产物即是互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料。通过本专利技术制备方法制得互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料介电强度为30-50KV/mm，优选35-45KV/mm，高温熔融粘度（220℃）2000-8000mPa·s，优选3000-7000mPa·s，软化点80-200℃，优选100-200℃。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：绝缘性能优良，介电强度较之前制得聚酰胺特种注塑料高。粘接强度高，传统聚酰胺特种注塑料加入纳米压电陶瓷粉后减少了胶体本身的收缩率，提高粘接强度。耐热、耐候、耐磨性、韧性高，延长互感器的使用寿命。纳米压电陶瓷粉除了提高注塑料基体的绝缘特性外，其本身具有较高的机械强度和耐热性、耐磨性，因此提高了基体的耐候、耐磨性。由于纳米压电陶瓷粒子均匀的分散在在聚酰胺特种注塑料基体中，当基体受到冲击时，粒子与基体之间产生微裂缝，粒子之间的基体也产生塑性变形，吸收冲击能达到增韧的效果。无需特种注塑料机或特种注塑料管、特种注塑料枪，常规注塑料机即可使之熔化，使用方便快捷。具体实施方式本专利技术所需材料，除特殊说明之外，均为市购。下面结合该专利技术实施例，对该专利技术实施例中的技术方案进行完整、清楚的描述。显然，所描述的实施例仅为本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提之下所获得所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。实施例1在一个装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气通入管的500ml的四口烧瓶中，加入脂肪族二聚酸127.5g、癸二酸15g、次磷酸2g、抗氧剂10105g、纳米压电陶瓷粉25g，100ml恒压滴加漏斗中加入乙二胺87.5g，通入氮气防氧化，搅拌同时加热升温，当反应温度为130℃时，开始滴加乙二胺，滴加时间控制在40-60min，温度控制在140℃以内，滴加结束后，开始缓慢升温至240℃，升温过程有水馏出，当反应温度达到240℃时，用真空泵进行抽真空减压，真空度＜100Pa，保持在恒定的搅拌速度反应4h,4h后解除真空结束反应，将熔融的聚酰胺特种注塑料倒在四氯乙烯板上，得到褐色胶片，50℃下干燥24h后进行测试。实施例2在一个装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气通入管的500ml的四口烧瓶中，加入脂肪族二聚酸125g、壬二酸17.5g、次磷酸2g、抗氧剂10105g、纳米压电陶瓷粉25g，100ml恒压滴加漏斗中加入乙二胺87g，通入氮气防氧化，搅拌同时加热升温，当反应温度为130℃时，开始滴加乙二胺，滴加时间控制在40-60min，温度控制在140℃以内，滴加结束后，开始缓慢升温至240℃，升温过程有水馏出，当反应温度达到24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料原料组成及各组分以质量百分数计，包括以下组分：脂肪族二聚酸45%‑55%，脂肪族二羧酸5%‑20%，脂肪族二胺35%‑50%，0.01%‑0.1%抗氧稳定剂，酸类催化剂0.01%‑0.1%，纳米压电陶瓷2%‑15%。

【技术特征摘要】
1.一种互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料原料组成及各组分以质量百分数计，包括以下组分：脂肪族二聚酸45%-55%，脂肪族二羧酸5%-20%，脂肪族二胺35%-50%，0.01%-0.1%抗氧稳定剂，酸类催化剂0.01%-0.1%，纳米压电陶瓷2%-15%。2.根据权利要求1所述的互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特点在于，所述纳米压电陶瓷粉为钛酸钡、钛酸铜钙、偏铌酸钾钠、偏铌酸锶钡其中的一种或者几种组合，粒径在60~80nm。3.根据权利要求1所述的互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，脂肪族二聚酸为C18脂肪族二聚酸，所述C18脂肪族二聚酸是由二聚亚油酸、二聚油酸、二聚亚麻酸、二聚豆油酸和二聚反油酸中的一种与二聚桐油酸衍生得到。4.根据权利要求1所述的互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，三聚酸占脂肪族二聚酸总质量的5%-10%，二聚酸占脂肪族二聚酸总质量的80%-90%，单体酸占脂肪族二聚酸总质量的5%-10%。5.根据权利要求1所述的互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，所述脂肪族二元羧酸为C6-C12脂肪族二元羧酸，如己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸和十二元二酸中的一种或任意几种的混合物。6.根据权利要求1所述的互感器用绝缘聚酰胺特种注塑料，其特征在于，所述脂肪族二元胺为C2-C8脂肪族二胺或由C2-C8脂肪族二胺衍生出来的衍生物，如为己二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克增，苟曲廷，胡倩，李雪，刘琳琳，姜振龙，
申请(专利权)人：山东凯恩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37