一种环氧树脂纳米复合材料及其制备方法、浇注方法技术

本发明专利技术涉及环氧树脂浇注体成型技术领域，尤其涉及一种环氧树脂纳米复合材料及其制备方法、浇注方法。本发明专利技术公开了一种环氧树脂纳米复合材料，包括A组份和B组份；以质量百分比计，所述A组份的原料包括：环氧树脂32

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂纳米复合材料及其制备方法、浇注方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂浇注体成型
，尤其涉及一种环氧树脂纳米复合材料及其制备方法、浇注方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂是一种耐腐蚀、绝缘性好的热固性高分子材料，其可以在固化剂的作用下发生交联形成三维网状高聚物，利用其粘性与线圈紧密结合。因此，环氧树脂广泛应用于变压器、互感器、高压电器开关等的线圈浇注上。
[0003]用于浇注线圈的环氧树脂材料通常由环氧树脂、固化剂和填料组成，将线圈放入模具，然后在一定条件下，树脂混合料浇注到模具内，之后经凝胶、固化、脱模，即可得到环氧树脂浇注体线圈。现有技术中，为了降低材料成本和减少树脂用量，通常会提高填料组份的占比，这样就会导致浇注体线圈整体上的机械强度提高而韧性变差，该浇注体线圈应用于变压器后，变压器在运行的时候，浇注体线圈容易出现裂纹，而为防止裂纹出现，不断添加增韧材料，结果又会导致浇注体线圈的机械强度降低。
[0004]有鉴于此，业内亟需一种既能保证浇注体线圈具有足够机械强度，又能使浇注体线圈具备较好韧性的环氧树脂浇注材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种环氧树脂纳米复合材料，在原料中增加有机改性纳米硅酸铝和有机改性纳米氧化铝，使得固化后复合材料具有相当高的机械强度和韧性；本专利技术的另一目的在于提出一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法，有效去除复合材料中的气泡，保证材料混合均匀；本专利技术的又一目的在于提出一种环氧树脂纳米复合材料的浇注方法，步骤简单可靠，保证固化后的树脂具有相当高的机械强度和韧性。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种环氧树脂纳米复合材料，包括A组份和B组份；以质量百分比计，所述A组份的原料包括：环氧树脂32
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37%、增韧剂5
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6%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
‑
3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；以质量百分比计，所述B组份的原料包括：固化剂36.8
‑
41.8%、促进剂0.15
‑
0.2%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
‑
3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；所述A组份和所述B组份的重量比为1:1。
[0007]进一步的，所述A组份和所述B组份中，所述有机改性纳米硅酸铝的粒径均为10
‑
30nm，所述有机改性纳米氧化铝的粒径均为10
‑
30nm。
[0008]进一步的，所述二氧化硅为电子级硅微粉，粒径为1250
‑
2000目。
[0009]进一步的，以质量百分比计，所述A组份的原料中还包括色料1%。
[0010]一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法，用于制备上述的环氧树脂纳米复合材
料，该制备方法包括以下步骤：将所述A组份的原料按比例加入容器内，进行初步搅拌，然后将初步搅拌的物料转移至备料罐，在55℃
‑
60℃和真空度2
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3mbar条件下，以间歇搅拌方式，搅拌2
‑
3小时，得到A组份料；将所述B组份的原料按比例加入容器内，进行初步搅拌，然后将初步搅拌的物料转移至另一备料罐，在50℃
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55℃和真空度3
‑
5mbar条件下，以间歇搅拌方式，搅拌2
‑
3小时，得到B组份料。
[0011]进一步的，制备所述A组份料和所述B组份料的备料罐内均设置有提料装置和脱气板，所述脱气板位于所述备料罐内的上部，所述提料装置将备料罐中的物料提升至脱气板。
[0012]进一步的，制备所述A组份料和所述B组份料中进行初步搅拌的条件为：20
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30℃下，以600
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800转/分钟搅拌20
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30min。
[0013]一种环氧树脂纳米复合材料的浇注方法，采用上述的环氧树脂纳米复合材料进行浇注，该浇注方法包括以下步骤：将线圈放入模具后在干燥炉内进行预干燥；将预干燥好的带线圈模具转移至真空浇注罐内，进行真空干燥，在真空干燥完成后，调整真空浇注罐内真空度至5
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7 mbar，保持温度80
‑
85℃；将所述A组份和所述B组份等量打入静态混料器内，混合形成树脂混合料，所述静态混料器中的树脂混合料流入带线圈模具内进行浇注；浇注完成后，向真空浇注罐内加入干燥空气，加压至0.25
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0.35Mpa并保持25
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35min，泄压至常压状态；之后，将带线圈模具转移至凝胶固化炉进行固化，固化完成后脱模得到浇注产品。
[0014]进一步的，所述静态混料器内的温度保持在80
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85℃，所述静态混料器排出的树脂混合料的粘度为600
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800mPas；所述带线圈模具内的树脂混合料液面上升速度为15
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25mm/min。
[0015]进一步的，所述将带线圈模具转移至凝胶固化炉进行固化的固化温度曲线为：85℃，维持420min；自85℃升温至100℃，升温时间为60 min；100℃维持120min；自100℃升温至135℃，升温时间为60 min；135℃，维持420 min。
[0016]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术的环氧树脂纳米复合材料中，A组份和B组份中均具有一定量的有机改性纳米硅酸铝和有机改性纳米氧化铝，两者的加入能使得固化后复合材料具有相当高的机械强度和韧性。采用有机改性的纳米硅酸铝和纳米氧化铝具有良好的结构相容性，它们的组织深入到混合料其它材料组织内部的空隙里，与机体组织之间相结紧密。
[0017]本专利技术的环氧树脂纳米复合材料制备方法和浇注方法具有步骤简单可靠性高的特点，有助于实现增强浇注体线圈机械强度和韧性。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。
[0019]本专利技术提供一种环氧树脂纳米复合材料，包括A组份和B组份；以质量百分比计，A组份的原料包括：环氧树脂32
‑
37%、增韧剂5
‑
6%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
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3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；以质量百分比计，B组份的原料包括：固化剂36.8
‑
41.8%、促进剂0.15
‑
0.2%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
‑
3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；A组份和B组份的重量比为1:1。
[0020]本专利技术的环氧树脂纳米复合材料包括了A组份和B组份，A组份中的有机物主要为环氧树脂，B组份中的有机物主要为固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂纳米复合材料，其特征在于，包括A组份和B组份；以质量百分比计，所述A组份的原料包括：环氧树脂32
‑
37%、增韧剂5
‑
6%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
‑
3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；以质量百分比计，所述B组份的原料包括：固化剂36.8
‑
41.8%、促进剂0.15
‑
0.2%、二氧化硅55
‑
57%、有机改性纳米氧化铝1
‑
3%和有机改性纳米硅酸铝1
‑
3%；所述A组份和所述B组份的重量比为1:1。2.根据权利要求1所述的环氧树脂纳米复合材料，其特征在于，所述A组份和所述B组份中，所述有机改性纳米硅酸铝的粒径均为10
‑
30nm，所述有机改性纳米氧化铝的粒径均为10
‑
30nm。3.根据权利要求1所述的环氧树脂纳米复合材料，其特征在于，所述二氧化硅为电子级硅微粉，粒径为1250
‑
2000目。4.根据权利要求1所述的环氧树脂纳米复合材料，其特征在于，以质量百分比计，所述A组份的原料中还包括色料1%。5.一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
‑
4任一项所述的环氧树脂纳米复合材料，该制备方法包括以下步骤：将所述A组份的原料按比例加入容器内，进行初步搅拌，然后将初步搅拌的物料转移至备料罐，在55℃
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60℃和真空度2
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3mbar条件下，以间歇搅拌方式，搅拌2
‑
3小时，得到A组份料；将所述B组份的原料按比例加入容器内，进行初步搅拌，然后将初步搅拌的物料转移至另一备料罐，在50℃
‑
55℃和真空度3
‑
5mbar条件下，以间歇搅拌方式，搅拌2
‑
3小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊承，赵楠楠，王一龙，罗顺祥，田卫红，廖日云，
申请(专利权)人：伊戈尔电气股份有限公司吉安伊戈尔电气有限公司，
类型：发明
国别省市：