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1、(!)#$%&酸酐#$%&酸酐是不含溶剂的甲基四氢苯酐及其同分异构体的混合物。其为液态,在&()时粘度为%*%+,-./%*%(,-.,是一种低凝固点、低粘度、低挥发成分的环氧树脂酸酐类固化剂。它与各类环氧树脂均有良好的相溶性。它的配制操作工艺简单,具有明显的稀释效果,可增加填料的用量。酸酐纯度高,无机械杂质,混合料使用寿命较长,固化收缩率小,与环氧树脂初始反应放热峰值低,具有良好的固化性。其环氧固化体有优良的电气性能和机械性能,一般用量是环氧树脂量的0%1/2%1,固化温度为+%),固化时间%3。(4)聚壬二酸酐(,5,5)聚壬二酸酐属于线型脂肪族酸酐。其熔点低、粘度适中、使用方便。一般用量
2、为环氧树脂量的2%1左右。当,5,5用量相当于环氧树脂量的(1/6%1(质量比)时所得到的固体具有良好的增韧抗开裂效果。另外,,5,5的热态电气性能良好,耐温指数高,抗冲击机械强度高,应力分布均匀,耐温冲击性好。其在耐低温方面性能也较优异。一般,5,5和#$%&混合使用,#$%&用量为环氧树脂量的+&1(质量比),,5,5为环氧树脂量的+(1(质量比),用于环氧浇注和玻璃制品。(7)聚癸二酸酐(,8,5),8,5的熔点为2()/9%),比,5,5的熔点略高。其余特性与,5,5类似,也是增韧性的固化剂,与#$%&相配合使用,用量与,5,5相同。(:)合成树脂类固化剂许多合成树脂的低聚物,在其分子
3、上含有能与环氧基反应基团,如;、&=、&%;聚酰胺0(%,胺值&%&%。聚酰胺0(作为环氧树脂的固化剂,其用量为环氧树脂的+%1/(%1。聚酰胺0(%的用量为环氧树脂的+%1/%1,固化温度为&%)(常温),固化时间&63。聚酰胺0(%(或0()与环氧树脂具有良好的相溶性,混合物的使用期较三乙烯四胺长,且不用溶剂,也易操作。它与多元胺一样对于缩水甘油醚型环氧树脂在低温下也能很好固化,且基本上无挥发性与毒性,但对环氧化烯烃树脂则反应很慢。聚酰胺0(%(或0()做环氧树脂的固化剂时,固化时收缩率小,固化物的尺寸稳定性好,冲击强度、第!卷第#期$#!年#月!#$%&()%&(!)*+&,-./&(#
4、$#!#$%&()*$%+,#!*$-(#!)*#,%变 压 器 绝 缘 材 料学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学学习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习习之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之之友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友
5、友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友友!收稿日期:!#$!$%&作者简介:钟洪璧(%($),男,河北唐山人,东北电力科学研究院高级工程师(已退休),长期从事高电压设备绝缘试验和大型变压器的结构设计研究及运行分析工作。?ABC.4-D4?EFDG!BH4!*I34 D4-.GE.7GD 7-BCF.-D4-E-CJK4!*I34?ADGL44EF)*+,-.*,+.*/.*0,*12*34*+,-./01:!#$%()*#+%#;,-*#&./#.0/&;1/2/$2%)*#+&/*!第!卷抗弯强度、抗压强度及抗张强度
6、较高,耐热冲击、电性能及对各种材料的粘接性良好。此外,机械加工性、耐水性也较好,但耐热性及耐溶剂性较差。聚酰胺树脂的用量要求并不严格,通常增加聚酰胺树脂的用量,会使固化物的韧性和抗冲击性增加,但同时导致刚性和耐热性降低。为了提高耐热性,添加芳香胺及芳香胺的加成物,进行加热固化。由于聚酰胺!#有以上的特点,所以在粘合剂方面被广泛地使用。其中作为变压器绝缘材料的一些专用粘合剂均含有聚酰胺!#的成分。!#$%增韧剂单纯的环氧树脂固化物较脆,抗冲击性能差。为了改善环氧树脂固化物的这一不足之处,常常在树脂中加入增韧剂。增韧剂能够改善固化物抗冲击强度,提高粘合剂的剥离强度,改善漆膜的韧性和减少固化时的反应
7、热及收缩性。但是,增韧剂的加入对其机械强度、电性能,特别是对耐溶剂性和耐热性会产生不良的影响。增韧剂有两种,一是与环氧树脂相溶性良好,但它是不参加反应的非反应性的增韧剂;另一种是能与环氧树脂本身或固化剂反应的反应性增韧剂。($)非反应性增韧剂常用的非反应性的增韧剂有邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛酯。它们的粘度比较低,其用量通常为环氧树脂的$#%%。另外,一些橡胶的弹性体,也可以用作增韧剂,例如丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶。经常使用的是低分子量的丁腈!。其用量为环氧树脂量的$#%%。()反应性增韧剂反应性增韧剂有多种,目前经常使用的有聚硫橡胶和()*+$#。聚硫橡胶两端具有硫醇基(,-
8、.)。其硫醇基能与环氧树脂进行反应。一般使用的是分子量在$#左右的聚硫橡胶做增韧剂,用量为环氧树脂的$#%左右。在采用/$#$漆浸渍环型铁心时,为提高/$#$环氧无溶剂漆的韧性可加入%的聚硫橡胶。()*+#$是醇类增韧剂。它含有羟基和环氧基,并有很长的脂肪链,粘度很低,在环氧树脂浇注中广泛地使用,用量一般为环氧树脂量的#%左右。!#$&填料根据制品性能要求在环氧树脂的复合物中加入适当的填料,可使固化物的一些性能得到改善。填料的种类很多,有有机物、无机物、金属与非金属等。应注意,填料与增强材料在概念上是有区别的。增强材料是使固化物的机械强度增大,如玻璃纤维、玻璃毡等,而使用填料的目的如下。($)
9、降低成本大量使用填料可以相应减少树脂的用量,有利于降低成本。如加石英粉、立德粉等可降低树脂量,减少成本。()增加导热性某些固化剂反应热较高,加入传热性好的填料,有利于热量的散出,可延长使用期。另外,增加了固化物的导热性,如加入氧化铝、二氧化硅等可增加导热性。(0)降低固化物的收缩率和热膨胀系数由于填料在固化物中占有容量,又因加入填料后防止过度发热,故增加填料的用量可使固化时的收缩性减少。无机填料的热膨胀系数比树脂低,加入填料可使环氧树脂的固化物的膨胀系数降低。(+)提高固化物的耐水性、耐溶剂性,改善耐化学性和耐老化性通常使用石英粉、硅酸盐做填料时,固化物的吸水性最小,且对酸碱不活泼。由于这些填
10、料是无机物,所以提高固化物的耐老化性。()改善固化物的耐磨性显而易见,加入石英粉后,其耐磨性明显好于纯环氧树脂固化物。(!)提高电性能,改善耐电弧性石英粉、石棉、云母等均为绝缘性能好的填料,不仅可提高电性能,而且可改善耐电弧性。使用填料应注意的几个问题:12填料必须是中性或弱碱性。32填料的颗粒应尽量小,要与树脂有很好亲和性。一般对填料进行活化处理,即采用4.#硅烷处理,使之与环氧树脂有更好的亲和力。一般浇注使用的微硅粉为+#目以上,并用活性处理剂进行处理。52填料在使用前必须进行干燥处理,除掉所吸附的水分。62用量适中,控制树脂的粘度和沉降性,利于工艺上的操作。一般微硅粉的用量为环氧树脂量的
11、0#%&07#%。!#$环氧树脂浇注应注意的一些问题目前,国内环氧浇注一般为薄绝缘无填料浇注。最近,欧洲一些国家采用了薄绝缘带有填料的浇注。但不管采用何种方式浇注,都应注意以下问题。($)环氧树脂的选择!王树森:变压器绝缘材料(!)第#$期根据固化物使用的环境选择树脂种类。对于户外使用的环氧固化物,一定采用耐紫外线的脂环族环氧树脂。对于双酚!型环氧树脂来说,需选择分子量为#$%$之间的低分子量液态树脂,因为这种树脂粘度低,流动性好,易于操作,可以加入大量的填料,但不允许使用稀释剂。()固化剂的选择固化剂的选择主要是根据对固化物性能的要求及操作条件来考虑的。一般固化剂的要求是:()适用期长;
12、*)固化时反应热小;+)固化时收缩性小;,)无挥发及升华现象;-)吸湿性小;.)没有或较小的毒性(对皮肤的刺激性);/)对铜或其他金属及材料相容性好;0)固化物的物理、机械、电气性能应满足要求。对于大型浇注件,一般采用酸酐类固化剂。为了加速固化的速度,可加入三乙醇胺、二甲基苯胺、甲酚和二甲基苯胺等促进剂。()对浇注模的要求对浇注模的材料不限制,但对其它方面的要求如下。!模具的内表面应光滑,不得有砂眼。在设计模具时要使浇注方便,不藏气泡。#能保证制品在结构上和强度上均匀一致。$容易脱膜,具体应注意以下几个方面。(()为了使脱模方便,在脱模方向上应考虑12%2的斜度。(*)为了减少内应力、脱模容易
13、,制品的任何角都应为圆角。(+)与脱模方向垂直面上不应有凹凸部分,否则无法脱模。(,)为了避免内应力导致开裂,壁厚应均匀一致,树脂的截面积应比埋入物的截面积大些。(-)在任何拐角及转弯处一定要考虑气泡逸出方便,不得有死角。(.)制品埋入的零部件,如绕组出线头应设法固定在模具上,使其在浇注时不能移动。(&)对脱模剂的要求在整个浇注操作中,脱模剂的选择及涂布很重要,即使浇注模内表面再光滑,如果脱模剂选用不当或涂布不均匀,也达不到容易脱模的效果,还可能使树脂粘在模具上脱不下来。常用的脱模剂为甲基硅橡胶。其配比为3#2甲苯、#2硅橡胶,将硅橡胶全部溶解在甲苯中后使用。对于新模具应涂刷两遍脱模剂,并在1
14、4$5%$5温度下,烘&0%40,使脱模剂形成蓝色的硬膜。(#)防止环氧树脂浇注开裂的几点措施环氧树脂浇注开裂是浇注中经常出现的问题。尤其是当固化物受到冷热冲击时往往出现裂缝。其原因是由于制品内部存在着内应力,其中包括固化时的收缩应力、固化时放热和加热固化时的受热而产生的热应力。解决开裂问题应采取如下的措施。()加入适当的填料以减小收缩率;*)采用具有增塑性的固化剂;+)适当加入增韧剂;,)树脂的浇注截面积较嵌埋件的面积大;-)选用放热小的固化剂,如酸酐类固化剂;.)选用的金属件尽量与环氧树脂固化后的膨胀系数接近,如选用铝金属件,因为铝的线膨胀系数为#61$7895,环氧树脂加入微硅粉填料后的
15、线膨胀系数为61$7895,较接近;/)适当地缠绕玻璃毡。%!&%几种专用胶!#$%&液体密封胶(液体垫圈)各种设备和零件装配的联接处(如油箱的箱沿和法兰等)并非完全平整或有砂眼存在,在通常嵌入箱沿密封胶圈时,经常出现漏油现象,因此,为了提高密封性,在密封面上涂刷液体密封胶,当胶面成膜后嵌入胶圈而密封。半液态密封胶有聚酯型、聚氨酯型、聚醚环氧聚氨酯、硅橡胶铝粉和丁腈酚醛等多种类型。在变压器行业常用的是丁腈酚醛型。!#$%#焊缝密封胶油箱的内部焊接后焊渣等异物很难清理干净。当变压器运行时,其焊渣铁粉等物可能被冲到变压器的各个部位,影响变压器安全运行。为了提高油箱内的洁净度,在焊缝处注入焊缝密封胶
16、。焊缝密封胶是以环氧树脂和室温固化剂混合均匀后装入专用推压注射工具内,经推压注射到焊缝处。!#$%!电工层压木胶电工层压木的粘合,可采用多种类型的粘合剂,例如耐热电工乳白胶、:;!胶。但电工层压木胶的粘合强度和耐热性均优于上述两种胶。电工层压木胶是由环氧树脂和室温固化剂混合均匀后装瓶而成的。!#$%绝缘腻子绝缘腻子是由环氧树脂、矿物质和固化剂混合!第!卷后,在混料机中搅拌均匀而制成柔软条状可塑的腻子。填料应无金属粉尘,绝缘性好,且吸湿性小。一般采用立德粉。绝缘腻子要求在!#以下可贮存一个月,经$%#、!&可以固化。固化后不溶不熔,与变压器油有很好的相容性。且在(%#)$!%#温度范围内应有很好
17、的机械稳定性。绝缘腻子是用来填充两根导线焊后周围的空隙,形成一个规则光滑的表面,然后在其上包扎一层金属屏蔽层,如铝箔、金属化皱纹纸。金属屏蔽层必须与引线可靠地连接,以实现均匀的等电位。然后在其上按常规包扎皱纹纸。!#$上胶玻璃布、黄漆绸和环氧玻璃漆布#$%&$上胶玻璃布上胶玻璃布是以%*$+)%*$(+厚的玻璃布浸渍树脂溶液,然后烘焙至,阶段。根据浸渍的树脂不同,可分为环氧上胶玻璃布(,-级)、双马上胶玻璃布、二苯醚上胶玻璃布(.级)等。环氧上胶玻璃布是用于压制/!(%环氧玻璃布板和卷制环氧玻璃布筒。环氧玻璃布筒可在干式或油浸变压器中做卷制绕组的骨架筒,也可以做开关的开关筒。双马胶玻璃布和二苯
18、醚上胶玻璃布可以压制双马、二苯醚玻璃布板和卷制双马、二苯醚玻璃布筒。二苯醚上胶玻璃布板和双马玻璃布板用于.级干式变压器的垫块、端圈、压板等。二苯醚玻璃布筒和双马玻璃布筒也用于.级变压器的绕组骨架筒。#$%&$%黄漆绸!$!黄漆绸的底材为薄绸,浸渍油性绝缘漆,后经固化处理。其具有较好的电气性能和柔软性、耐油性,用于互感器的引线包扎。但由于其成本高,其吸油率和绝缘性能均不如皱纹纸带,因此近来已逐渐被皱纹纸所替代。#$%&$#环氧玻璃漆布!(/!环氧玻璃漆布是以无碱玻璃布为底材,浸以环氧酯漆,然后烘焙固化。其具有良好的耐化学药品、耐腐蚀性,较高的机械性能和电气性能,还具有一定的耐热性、防霉性、耐油性
19、,可用于,级干式变压器的引线包扎和主绝缘。其技术要求如表/0(所示。王树森收稿日期:%()(#(待续)指标名称单位指标值外观漆膜应均匀、无气泡、折痕、损伤和影响使用的杂质。开卷时不应由于粘结而损伤,带盘应切割整齐,不应脱盘长度+/%1$%(%1$%1$%幅宽,!+2%直切或斜切带的宽度+$、!%、!及其他宽度宽度在$%+及以下的带偏差为3%*+宽度为$%+及以上的带偏差为3$4斜切带、玻璃布浸漆前搭接长度,+$%斜切带、玻璃布浸漆后搭接长度,+!厚度5偏差+%*%$53%*%$%*$!53%*%$!%*$53%*%$%*$253%*%$2%*!%53%*%!%*!53%*%!耐油性不低于室温下击穿电压值耐湿热性漆膜不脱落耐弯曲性不开裂6弯曲部分击穿电压中值不应低于平整部分中值的%4热失重,4$伸长率,!4$*!拉伸强度,!($%+宽)7标称厚度5+%*$%*$!%*$%*$2%*!%*!经向82$%$2$/$纬向(!802292(:向(%8%880%2%斜切搭接处,浸漆前!%!/%/%/%/%斜切搭接处,浸漆后!%!%!%/%/%/%击穿电压,!室温下平均值;*%8*%0*%2*%9*%$%*%室温下最低值(*%(*8*%8*0*%2*%高温下$/%#3!#平均值!*/*%/*(*%(*%伸长试验后/*%(*%(*%8*%表!%!#环氧玻璃漆布技术条件!