本發(fā)明涉及浸漬漆的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

VPI是真空壓力浸漬工藝的簡(jiǎn)稱，即Vacuum Pressure Impregnating。VPI是高壓電機(jī)、變壓器、電力電容器及紙絕緣的高壓電力電纜等電器和電工材料生產(chǎn)中重要的工藝過(guò)程，經(jīng)VPI工藝處理后，上述產(chǎn)品的絕緣性能好、溫升降低、提高效率、增加機(jī)械強(qiáng)度、解決運(yùn)行過(guò)程的松動(dòng)現(xiàn)象、防止短路等絕緣故障、提高防潮能力、延長(zhǎng)使用壽命。

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)各電機(jī)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)高壓電機(jī)和小型發(fā)電機(jī)組中基本都使用了VPI技術(shù)，而且在中小型低壓電機(jī)的生產(chǎn)廠家也有開始使用這一技術(shù)，因此市場(chǎng)上對(duì)VPI用無(wú)溶劑浸漬樹脂的需要量也就越來(lái)越大，很多廠家對(duì)無(wú)溶劑浸漬樹脂的要求，除了要滿足真空壓力浸漬對(duì)浸漬漆的獨(dú)特性能要求外，還必須適應(yīng)各廠在生產(chǎn)中的降能降耗和多用途的需要，要求高低壓電機(jī)通用、普通電機(jī)和特殊電機(jī)通用、大電機(jī)和小電機(jī)通用H-C級(jí)通用。如此可減少浸漬池、采購(gòu)方便、管理方便、節(jié)能降耗。

根據(jù)基體樹脂的不同，無(wú)溶劑浸漬樹脂一般可分為環(huán)氧樹脂型、不飽和聚酯型、二苯醚樹脂型、聚酯酰亞胺型、聚酰亞胺型和有機(jī)硅型。而其中，不飽和聚酯型由于具有優(yōu)良的耐化學(xué)性能、耐潮性能、電氣絕緣性能、粘度較低、貯存穩(wěn)定性能較好，且易于浸漬，成為國(guó)內(nèi)外無(wú)溶劑浸漬樹脂發(fā)展的主要方向。但因其具有固化收縮率較大、粘結(jié)強(qiáng)度較低、空氣氧阻聚導(dǎo)致表面干燥性能較差的缺點(diǎn)，故需對(duì)其進(jìn)行改性。

公開號(hào)為CN106046731A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種環(huán)保耐高溫浸漬樹脂，組成為：耐熱不飽和聚酯樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂與雙酚A環(huán)氧樹脂、固化劑、DCP、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、活性稀釋劑。文獻(xiàn)中還公開了該浸漬樹脂可以用于分離發(fā)電機(jī)的浸漬絕緣應(yīng)用。該浸漬樹脂配方雖然具有較高的耐熱性能，但大多存在介質(zhì)損耗大、粘結(jié)強(qiáng)度低、吸水率高的問題，且配方中加入了活性稀釋劑，還存在固化揮發(fā)份大的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂，該浸漬樹脂具有貯存穩(wěn)定性好、耐熱性好、固化產(chǎn)物機(jī)械強(qiáng)度高、粘結(jié)強(qiáng)度高、電氣絕緣性能好、介質(zhì)損耗小、吸水率低等特點(diǎn)，適用范圍廣。

具體的技術(shù)方案如下：

一種環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組分包括：

所述的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系包括耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂和交聯(lián)劑，體系的粘度為200～300s，該粘度的測(cè)試采用4#粘度杯，測(cè)試溫度為25℃，下同；

所述的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂由雙環(huán)戊二烯、至少一種多元酸與至少一種多元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)制備得到；

所述的交聯(lián)劑為十二烷基烯丙基酸酯、鄰苯二甲酸二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二烯丙基酯中的一種或多種；

所述的改性環(huán)氧樹脂由不飽和聚酯改性得到，不飽和聚酯的粘度為500～700s。

本發(fā)明的無(wú)溶劑浸漬樹脂是由耐熱雙環(huán)不飽和聚酯和特種交聯(lián)劑組成的體系，再與低粘度不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂共混制備得到的，體系本身具有良好的相容性和匹配性，并且具有不飽和聚酯-環(huán)氧樹脂兩個(gè)體系同步固化的優(yōu)點(diǎn)，再配以高性能的固化劑和交聯(lián)劑，使其固化過(guò)程中無(wú)小分子放出，因此固化工藝性好。確保了浸漬樹脂固化揮發(fā)份小、貯存穩(wěn)定性好、耐熱性好、與各類中膠和少膠粉云母帶均有良好的相容性。固化產(chǎn)物機(jī)械強(qiáng)度高、電氣絕緣性能好、介質(zhì)損耗小、吸水率小等特點(diǎn)。從而適用于H、C級(jí)大中型高壓電機(jī)真空壓力整體浸漬和電器繞組的浸漬絕緣處理。

作為優(yōu)選，所述的多元酸選自順丁烯二酸酐、富馬酸、對(duì)苯二甲酸、苯甲酸、己二酸、二羥甲基丙酸、鄰苯二甲酸；

所述的多元醇選自新戊二醇、甲基丙二醇或一縮二乙二醇。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂的酸值控制在20～25mgKOH/g。

再優(yōu)選，所述的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂由摩爾比為雙環(huán)戊二烯：順丁烯二酸酐：新戊二醇：對(duì)苯二甲酸：富馬酸：甲基丙二醇＝0.6：0.5：2.3：1.0：1.0：0.6的多種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)制備得到。待粘度和酸值達(dá)到規(guī)定要求后冷卻，加入一定量的交聯(lián)劑配制成特點(diǎn)粘度范圍的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系。

作為優(yōu)選，所述的改性環(huán)氧樹脂是由上述不飽和聚酯與雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、對(duì)氨基苯酚環(huán)氧樹脂中的一種或多種經(jīng)加成反應(yīng)而制得。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的不飽和聚酯是由摩爾比為鄰苯二甲酸酐：新戊二醇：一縮二乙二醇：苯甲酸：二羥甲基丙酸＝0.5：1.2：0.45：1.0：0.2的多種單體經(jīng)經(jīng)縮聚反應(yīng)制備得到，再用于環(huán)氧樹脂的改性。

作為優(yōu)選，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰和/或過(guò)氧化二異丙苯；

所述的固化劑為酸酐類、硼胺類、咪唑類中的至少一種；

所述的促進(jìn)劑為有機(jī)羧酸金屬鹽和/或乙酰丙酮金屬鹽。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的固化劑為桐油酸酐或苯基咪唑；

所述的促進(jìn)劑為乙酰丙酮鋁、異辛酸鉀、環(huán)烷酸鈷中至少一種。

在上述優(yōu)選的各原料下，進(jìn)一步地，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組分包括：

本發(fā)明還公開了上述環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的制備方法，步驟如下：

(1)將耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂與一部分交聯(lián)劑混合，得到體系粘度為100～200s的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系；

(2)將耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系、另一部分交聯(lián)劑及其它組分均勻混合后，得到所述的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。

本發(fā)明中采用的交聯(lián)劑分兩部分加入，一部分是先與耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂混合，用于調(diào)節(jié)耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系的粘度在適宜的范圍內(nèi)。另一部分是在其它組分共混時(shí)加入，目的是調(diào)節(jié)浸漬樹脂的粘度。為方便生產(chǎn)，兩部分加入的交聯(lián)劑采用相同的品種，但也可采用不同品種，只需在上述限定的交聯(lián)劑品種范圍內(nèi)即可。

浸漬樹脂使用時(shí)，可根據(jù)具體的需要選擇浸漬工藝，浸漬工藝應(yīng)該是本領(lǐng)域所公知，在此不再詳述。優(yōu)選的固化條件為：首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)。

由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明公開的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂主要包括耐熱雙環(huán)不飽和聚酯樹脂體系、特種交聯(lián)劑和改性環(huán)氧樹脂混合均勻即可制得低粘度、高粘結(jié)強(qiáng)度、低介質(zhì)損耗的浸漬樹脂。其制造工藝簡(jiǎn)單、組成穩(wěn)定性好、性能穩(wěn)定卓越。

本發(fā)明制備的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂適用范圍廣，不僅適用于大中型高壓電機(jī)真空壓力整體浸漬和電器繞組的浸漬絕緣處理，同時(shí)可適用于各種耐溫等級(jí)的電機(jī)電器，也適用于大缸沉浸、連續(xù)沉浸、VPI浸漬工藝、旋轉(zhuǎn)烘焙等等工藝要求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例中環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的配方如下：

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯由摩爾比為雙環(huán)戊二烯：順丁烯二酸酐：新戊二醇：對(duì)苯二甲酸：富馬酸：甲基丙二醇＝0.6：0.5：2.3：1.0：1.0：0.6的多種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)制備得到。

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯體系由上述制備的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯與三羥甲基丙烷二烯丙基酯(TMPTA)按質(zhì)量比為6:4混合得到。

改性環(huán)氧樹脂由不飽和聚酯與環(huán)氧樹脂(雙酚A型環(huán)氧樹脂)按10:100的質(zhì)量比混合后，經(jīng)加成反應(yīng)得到。

不飽和聚酯由摩爾比為鄰苯二甲酸酐：新戊二醇：一縮二乙二醇：苯甲酸：二羥甲基丙酸＝0.5：1.2：0.45：1.0：0.2的多種單體經(jīng)經(jīng)縮聚反應(yīng)制備得到。

將耐熱雙環(huán)不飽和聚酯體系50克、改性環(huán)氧樹脂30g、引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯(DCP)0.8克、交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷二烯丙基酯(TMPTA)15克、固化劑為桐油酸酐5克、促進(jìn)劑環(huán)烷酸鈷0.4g。

將上述各組分按配方混合均勻后，即制得環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。該浸漬樹脂在使用時(shí)，應(yīng)首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)，即可固化成膜。

以下各實(shí)施例中采用的耐熱雙環(huán)不飽和聚酯體系中耐熱雙環(huán)不飽和聚酯的制備方法及用量均與該實(shí)施例相同，而采用的交聯(lián)劑品種以具體實(shí)施例中列出的為準(zhǔn)。

實(shí)施例2

本實(shí)例的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的配方為：

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯50克、改性環(huán)氧樹脂30g、引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰(BPO)1.4克、交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸二丙烯酸酯(DAP)10克、固化劑為桐油酸酐5克、促進(jìn)劑乙酰丙酮鋁0.6g。

將上述各組分按配方混合均勻后，再與其它各組分按配方混合均勻后，即制得環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。該浸漬樹脂在使用時(shí)，應(yīng)首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)，即可固化成膜。

實(shí)施例3

本實(shí)例的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的配方為：

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯50克、改性環(huán)氧樹脂30g、引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰(BPO)1.6克、交聯(lián)劑為十二烷基烯丙基酸酯10克、鄰苯二甲酸二丙烯酸酯(DAP)5克、固化劑為苯基咪唑3克、促進(jìn)劑乙酰丙酮鋁0.6g。

將上述各組分按配方混合均勻后，再與其它各組分按配方混合均勻后，即制得環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。該浸漬樹脂在使用時(shí)，應(yīng)首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)，即可固化成膜。

實(shí)施例4

本實(shí)例的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的配方為：

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯50克、改性環(huán)氧樹脂30g、引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯(DCP)0.8克、交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸二丙烯酸酯(DAP)10克、固化劑為苯基咪唑3克、促進(jìn)劑異辛酸鉀0.1g和環(huán)烷酸鈷0.3g。

將上述各組分按配方混合均勻后，再與其它各組分按配方混合均勻后，即制得環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。該浸漬樹脂在使用時(shí)，應(yīng)首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)，即可固化成膜。

實(shí)施例5

本實(shí)例的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的配方為：

耐熱雙環(huán)不飽和聚酯50克、改性環(huán)氧樹脂30g、引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯(DCP)0.8克、交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷二烯丙基酯(TMPTA)10克、十二烷基烯丙基酸酯5克、固化劑為桐油酸酐5克、促進(jìn)劑異辛酸鉀0.1g和環(huán)烷酸鈷0.3g。

將上述各組分按配方混合均勻后，再與其它各組分按配方混合均勻后，即制得環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂。該浸漬樹脂在使用時(shí)，應(yīng)首先在140～150℃固化4～6小時(shí)，而后在170～180℃固化8～10小時(shí)，即可固化成膜。

為進(jìn)一步證明本發(fā)明環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂的有益效果，對(duì)實(shí)施例1～5制備產(chǎn)品的性能按照絕緣漆相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果見表1。

表1

由表1可知，本發(fā)明制備的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂具有貯存穩(wěn)定性好、耐熱性好、固化產(chǎn)物機(jī)械強(qiáng)度高、粘結(jié)強(qiáng)度高、電氣絕緣性能好、介質(zhì)損耗小、吸水率低等特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，將本發(fā)明中實(shí)施例1制備的產(chǎn)品與目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上通用的H級(jí)環(huán)氧酯型的VPI浸漬樹脂進(jìn)行對(duì)比，性能測(cè)試依照絕緣漆的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，結(jié)果見表2。

表2

由表2可知，本發(fā)明制備的環(huán)保型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用VPI浸漬樹脂，比國(guó)內(nèi)通用的H級(jí)環(huán)氧酯型的VPI浸漬樹脂的耐熱性要高一個(gè)等級(jí)，其最大的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小、粘結(jié)強(qiáng)度高、吸水率低、儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)異。