一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件及其制备方法，该结构件包括无碱玻璃纤维—织物以及改性环氧粘胶剂；改性环氧胶黏剂包括如下重量份组分：环氧树脂100～125份、改性树脂30～85份、固化剂20～55份、无机纳米粉体5～55份、促进剂0.13～3份、溶剂71～283份；制备步骤为：S1制备改性环氧胶黏剂；S2制备改性环氧无碱玻璃纤维

【技术实现步骤摘要】
一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水电发电
，特别是一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着世界传统能源日益匮乏，各国均把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置。水电是极为重要的清洁能源之一，其可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。现世界各国普遍优先开发水电大力利用水能资源。我国以水电、风电、光伏发电为代表的可再生能源实现跨越式发展，装机规模稳居全球首位，发电量占比稳步提升，能源结构调整和减碳效果逐步显现。
[0003]随着500KV以上水电输送工程建设工作的陆续开展，电压等级在不断升高，操作过电压、工频过电压的幅值也随之不断增大，但内部过电压的保障却仍主要以绝缘材料为支撑，因而对相关配套的绝缘材料性能的要求不断地提升，甚至是跨越式的提升。
[0004]大型水电客户也提出了更高的要求，要求所配套用绝缘层、模压结构件不仅要达到无卤 UL94 V
‑
0级阻燃，同时要求完全实现高强度、高耐温、高抗冲且高耐漏电起痕，现有技术的产品单独实现某项性能均较为容易，但在
±
800千伏电压、200℃且湿度≥90％环境下的弯曲强度保持率很难达到常温下的50％以上，23℃下的弯曲强度为450MPa时，200℃下机械强度须大于225MPa，U型简支梁缺口型冲击强度须大于100MPa，无卤UL94 V
‑
0级阻燃且耐漏电起痕性能(C液法)满足600V及以上的电压测试。然而，在现有技术中，还未见能同时满足大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件使用要求的报道，因此如何解决目前存在的技术问题，成为相关研究工作者努力的目标。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的旨在于克服上述现有技术中的不足，提供一种能够满足大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件及用于制备该绝缘结构件层、模压的材料及制备方法，以至少实现该结构件为UL94 V
‑
0级无卤阻燃、耐漏电起痕性大于600V，且200℃高温下弯曲强度大于 225MPa的目的。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，包括一层以上的无碱玻璃纤维—织物以及涂覆在该织物表面的改性环氧粘胶剂；
[0008]所述无碱玻璃纤维—织物为无碱玻璃纤维布、电子级无碱玻璃纤维布、高强度无碱玻璃纤维布、无碱玻璃纤维方格布中的任意一种或多种；
[0009]所述改性环氧胶黏剂包括如下重量份组分：
[0010]环氧树脂100～125份、改性树脂30～85份、固化剂20～55份、无机纳米粉体5～55份、促进剂0.13～3份、溶剂71～283份。
[0011]优选的，所述环氧树脂为二官能度萘基环氧、三官能度萘基环氧和四官能度萘基
环氧中的任意一种或多种；具体结构如下：
[0012][0013](7)
Ⅶ
型
[0014][0015](8)
Ⅷ
型
[0016][0017](9)
Ⅸ
型
[0018][0019]注意：以上式中G均为：
[0020](10)
Ⅹ
型
[0021][0022](11)
Ⅺ
型
[0023][0024]Ⅻ
型
[0025][0026]优选的，所述改性树脂为含磷酚醛树脂、苯并噁嗪树脂(可以是BPA型、BPF型、DDM型)和密胺树脂中的一种或它们的任意组合；
[0027]本专利技术以酚醛树脂、苯并噁嗪树脂及密胺树脂对基体树脂进行功能化改性，改性树脂在对基体树脂进行改性的同时，又为树脂体系提供相应的活性基团成为固化体系中的一部分，可以有效降低促进剂的使用量，避免因大量添加促进剂类小分子聚合物对最终结构件性能(尤其是耐温性)及外观的影响，同时也增大了加热成型工艺的工艺操作窗口，提高工艺稳定性。
[0028]其中，所述含磷酚醛树脂为：10
‑
(2,5
‑
二羟基苯基)
‑
10
‑
氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物对应的酚醛树脂、2
‑
(6
‑
H
‑
二苯并(1,2)
‑5‑
氧杂
‑6‑
膦酰杂
‑6‑
苯基
‑
1,4
‑
对苯二酚对应的酚醛树脂，2
‑
(6
‑
H
‑
二苯并(1,2)
‑5‑
氧杂
‑ꢀ6‑
膦酰杂
‑6‑
苯基
‑
1,6
‑
萘二酚对应的酚醛树脂、二(4
‑
羟基苯基)膦氧化物对应的酚醛树脂、三(2
‑
羟基苯基) 膦氧化物对应的酚醛树脂、二甲基
‑1‑
二(4
‑
羟基苯基)
‑1‑
苯基甲基磷酸酯对应的酚醛树脂、亚磷酸二甲酯对应的酚醛树脂、三(4
‑
羟基苯基)膦氧化物对应的酚醛树脂、二(2
‑
羟基苯基)苯基膦氧化物对应的酚醛树脂、二(2
‑
羟基苯基)苯基次磷酸酯对应的酚醛树脂、三(2
‑
羟基
‑5‑
苯基)膦氧化物对应的酚醛树脂，及含磷有菲型化合物中任意一种或多种，其中，含磷有菲型化合物包括二氢
‑9‑
氧代
‑
10
‑
磷杂菲对应的酚醛树脂，所述酚醛树脂的结构式具体如下：
[0029][0030][0031]优选的，所述固化剂为4,4
‑
二氨基二苯砜、金刚烷结构胺类固化剂(可以是BAPA、 TAPA或BAPPA等)中的任意一种或多种。
[0032]优选的，所述促进剂为2
‑
甲基咪唑、2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑、乙酰丙酮络合物、硼胺络合物中的任意一种或多种。
[0033]优选的，所述无机纳米粉体为滑石粉、氢氧化铝、蒙脱土、勃姆石、高岭土、二氧化硅中任意一种或多种。
[0034]优选的，所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、甲乙酮、环己酮、丁酮、丙酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺和酒精中的任意一种或多种。
[0035]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件的制备方法，包括如下步骤：
[0036]S1制备改性环氧胶黏剂：
[0037]在室温下，将所述环氧树脂、改性树脂以及无机纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，包括一层以上的无碱玻璃纤维—织物以及涂覆在该织物表面的改性环氧粘胶剂；所述无碱玻璃纤维—织物为无碱玻璃纤维布、电子级无碱玻璃纤维布、高强度无碱玻璃纤维布、无碱玻璃纤维方格布中的任意一种或几种混合；所述改性环氧胶黏剂包括如下重量份组分：环氧树脂100～125份、改性树脂30～85份、固化剂20～55份、无机纳米粉体5～55份、促进剂0.13～3份、溶剂71～283份。2.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，所述环氧树脂为二官能度萘基环氧、三官能度萘基环氧和四官能度萘基环氧中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，所述改性树脂为含磷酚醛树脂、苯并噁嗪树脂和密胺树脂中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，所述固化剂为4,4
‑
二氨基二苯砜、金刚烷结构胺类固化剂中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，所述促进剂为2
‑
甲基咪唑、2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑、乙酰丙酮络合物、硼胺络合物中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压结构件，其特征在于，所述无机纳米粉体为滑石粉、氢氧化铝、蒙脱土、勃姆石、高岭土和二氧化硅中的任意一种或多种。7.根据权利要求1所述的大型水电发电设备用绝缘层、模压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜旻，唐安斌，黄洪驰，师强，
申请(专利权)人：四川东材新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：