封装避雷器用PBT-硅橡胶的粘接剂、制备及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种封装避雷器用PBT

【技术实现步骤摘要】
封装避雷器用PBT
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硅橡胶的粘接剂、制备及使用方法


[0001]本专利技术属于封装避雷器用粘接剂
，具体涉及一种封装避雷器用PBT
‑
硅橡胶的粘接剂、制备及使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力系统的迅速发展以及城镇化进程的推进，配电网的供电能力和供电可靠性的要求逐渐提高。35kV和10kV线路是配网的主要组成部分，在雷雨多发季节，配电线路和配电设备常常由于雷电灾害事故而受到损坏，加装氧化锌避雷器（MOA）是防止配网线路雷击故障的有效方法之一。然而，在实际运行过程中，避雷器常常出现绝缘损坏或老化，严重时会造成氧化锌避雷器热熔穿、开裂、爆炸。因此，对避雷器进行绝缘、硬化封装具有重要的意义。
[0003]聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）具有良好的耐热、耐湿、耐油、耐腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能而广泛应用于电子元器件的封装等领域。硫化硅橡胶绝缘保护材料具有便捷的操作性、可靠的绝缘性能、优异的耐热性、极佳的从型性和良好的阻燃性等技术特点，是电力系统中复合绝缘子的重要组成部分。目前，PBT和硅橡胶的复合应用是实现避雷器有效封装并赋予其优异电性能的主要手段。然而，PBT和硅橡胶间的极性相差较大，通过常规的热压成型方法无法实现二者界面间的有效粘接。前期研究结果表明，当PBT与硅橡胶间由于不良粘接而形成空隙时，水蒸汽会穿透硅橡胶而聚集在二者之间，从而会加剧避雷器的湿热老化，并引起耐压性能的降低。
[0004]目前，硅烷偶联剂是用于改善两者间粘接性能的主要材料，然而由于其与PBT粘接性不够理想，且分子量较低，从而使得粘接层的强度和耐高温性能均较差。因此，开发具有更强粘接性能和耐高温性能的粘接剂对于进一步提高避雷器的封装效果和使用性能至关重要。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术难题，本专利技术提供了一种粘接性能好、耐高温封装避雷器用PBT
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硅橡胶的粘接剂、制备方法及使用方法。
[0006]一种封装避雷器用PBT
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硅橡胶的粘接剂，分子式为：。
[0007]异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物的分子式为：
。
[0008]羟基封端的PBT预聚物的分子式为：。
[0009]一种封装避雷器用PBT
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聚硅氧烷共聚物粘接剂的制备方法，包括以下步骤：a) 选用羟基封端的PBT预聚物和异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物为反应原料；b) 在反应釜中加入四氯乙烷溶液，将上述羟基封端的PBT预聚物、异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物和丁基锡催化剂加入到反应釜中，反应温度区间为60～120℃，反应时间1～2小时，然后脱除90%的四氯乙烷溶剂，并加入苯酚（加入量与剩余的四氯乙烷溶剂相当），再反应2小时后即可获得PBT与聚硅氧烷的嵌段共聚物。
[0010]一种封装避雷器用PBT
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聚硅氧烷共聚物粘接剂使用方法，包括以下步骤：将制备的PBT与聚硅氧烷的嵌段共聚物均匀涂敷于PBT表面；将硅橡胶置于涂敷后的PBT表面，在160℃下，热压成型，完成PBT和硅橡胶间的粘接，即完成了避雷器的封装。
[0011]所述羟基封端的PBT预聚物的分子量为500～1000。
[0012]所述异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物的分子量为300～1000。
[0013]所述异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物与羟基封端的PBT预聚物的摩尔比例为1：1.05。
[0014]催化剂丁基锡的质量分数为PBT预聚物与聚硅氧烷预聚物总质量的0.5～1%之间。
[0015]溶液体系中的固含量≤30wt%。
[0016]本专利技术通过共聚的方法制备PBT与聚硅氧烷的嵌段共聚物，从而在根本上提高其与PBT和硅橡胶的相互作用，同时利用其大分子特性提高其耐高温性能，避免高温下的解吸附现象。PBT
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聚硅氧烷共聚物的制备难点在于，PBT与聚硅氧烷的相溶性极差，功能性端基接触效率低，从而难以合成高分子量的共聚物。本专利技术首先采用溶液聚合法使得两种预聚物快速反应生成多聚体，随着反应的进行，共聚物在溶剂中的溶解度下降。此时，脱除90%的溶剂，同时添加一定量的苯酚。脱除溶剂的主要目的是降低聚合物反应性端基间的距离；保留部分溶剂并添加一定量苯酚的目的是保留低分子量PBT的溶解性，并润湿两相表面，增强功能端基的反应性，研究表明，只有当PBT预聚物与聚硅氧烷预聚物的分子量为500～1000和300～1000时才能具备可以反应的分散或分相尺寸，以确保本反应的顺利进行。
具体实施方式
[0017]实施例1：将摩尔比为1.05：1的市售羟基封端的PBT预聚物（分子量500）、异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物（分子量300）投入反应釜中，加入占总质量70%的四氯乙烷溶液溶剂，和占预聚物总含量0.5%的丁基锡催化剂，反应温度区间为60℃，反应时间2小时,然后脱
除90%的四氯乙烷溶剂，并加入苯酚，苯酚加入量与剩余的四氯乙烷溶剂相当，反应2小时后得到共聚物即粘接剂。将共聚物涂敷于PBT表面，厚度大约在50微米，在160℃下，热压成型，将硅橡胶热压于表面之上，粘接完成。
[0018]经测试，硅橡胶与PBT的粘接强度为7.3MPa，避雷器在沸水煮前的直流1mA参考电压为68.5kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为5
µ
A，水煮后（保持沸腾的盐水浴中浸泡42小时，下同），避雷器的直流1mA参考电压为68.1kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为11
µ
A，且其持续运行电压下阻性电流变化率在7%以内，可满足稳定性要求。
[0019]对比例1：将硅烷偶联剂涂敷于PBT表面，厚度同样控制在50微米，将硅橡胶热压于表面之上，完成粘接。
[0020]经测试，硅橡胶与PBT的粘接强度为4.5MPa，避雷器在沸水煮前的直流1mA参考电压为68.1kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为5.5
µ
A，水煮后，避雷器的直流1mA参考电压为66.7kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为25
µ
A，持续运行电压下阻性电流变化率在94%左右，难以满足稳定性和耐久性要求。
[0021]对比例2：直接将硅橡胶热压于PBT表面，形成完整避雷器。
[0022]经测试，硅橡胶与PBT的粘接强度为1.7MPa，避雷器在沸水煮前的直流1mA参考电压为68.9kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为5
µ
A，水煮后，避雷器的直流1mA参考电压为67kV，0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流为76
µ
A，持续运行电压下阻性电流变化率高达353%，无法满足稳定性和耐久性要求。
[0023]实施例2：将摩尔比为1.05：1的市售羟基封端的PBT预聚物（分子量800）、异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物（分子量800）投入反应釜中，加入占总质量70%的四氯乙烷溶剂，和占预聚物固含量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装避雷器用PBT
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硅橡胶的粘接剂，其特征在于：分子式为：。2.一种封装避雷器用PBT
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聚硅氧烷共聚物粘接剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a) 选用羟基封端的PBT预聚物和异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物为反应原料；b) 在反应釜中加入四氯乙烷溶液，将上述羟基封端的PBT预聚物、异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物和丁基锡催化剂加入到反应釜中，反应温度区间为60～120℃，然后脱除90%的四氯乙烷溶剂，并加入苯酚，反应后即可获得PBT与聚硅氧烷的嵌段共聚物。3.一种封装避雷器用PBT
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聚硅氧烷共聚物粘接剂使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将制备的PBT与聚硅氧烷的嵌段共聚物均匀涂敷于PBT表面；将硅橡胶置于涂敷后的PBT表面，在160℃下，热压成型，完成PBT和硅橡胶间的粘接。4.如权利要求2所述的封装避雷器用PBT
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聚硅氧烷共聚物粘接剂的制备方法，其特征在于：所述羟基封端的PBT预聚物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：厍海波，刘亚芸，田冰，刘扬帆，艾三，史峰，张晓朦，
申请(专利权)人：金冠电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：