[发明专利]一种环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂复合材料及其制备方法，其包括按质量份计的单羟基聚醚醇接枝环氧树脂2.5‑10份、环氧树脂100份、固化剂60‑100份和促进剂1份，采用本发明方法制得的环氧树脂复合材料拉伸强度高达85MPa，弯曲强度达135MPa，且在温度降至‑60℃仍不开裂，极大满足了高频变压器等电工装备的封装需求，本发明提供的制备方法简单可靠，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种绝缘封装材料，具体涉及一种环氧树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

随着分布式电源、新型储能装置、燃料电池、微电网等直流电源的广泛接入，电动汽车、数据中心、计算机、城市轨道交通等直流负荷的广泛应用，传统配电网需要同时具备交、直流电源接入以及交直流负荷供电的能力；另一方面，分布式发电技术的推广，使得传统的配电系统由单一的供电形式，扩展出了发电的功能，导致能量由传统的源、网、荷单向流动，向双向流动发展，这要求配电网具备区域能量协调管控能力，因此，在传统交流配电网的基础上建设交、直流混合配电网是未来的发展趋势，是满足目前多样化负荷和用电需求、保证能源传输的灵活可控与安全可靠，提升供电可靠性水平的必然途径。

大容量高频变压器是交直流混合配电网中的关键部件，起着电气隔离、电压变换、传输功率等关键性作用。为了满足系统占地面积、节能环保、安全可靠、维护方便等整体要求，高频变压器作为户内设备不仅要承担高低压系统之间高压电气隔离任务，也要具有体积小、功率密度和效率高、便于检修维护的优点。高频变压器采用全环氧固封绝缘方式，可有效减小变压器的高低压之间的绝缘距离，进一步减小变压器的体积，同时能够避免常规油绝缘带来的防火设计难度大的问题。

目前，全环氧固封工艺在高频变压器中的推广应用还存在如下问题：高频变压器运行工况复杂，需要绝缘材料满足耐受性能、耐热性能、力学性能等多方面要求，尤其是存在较高的抗开裂性能要求。现有技术中，申请号为CN 102070873A的中国专利提出一种增韧环氧树脂灌浆材料，该环氧树脂类灌浆材料主要包括环氧树脂、活性稀释剂、固化剂、促进剂和偶联剂。其中的稀释剂等助剂一定程度上提高了灌浆材料的韧性，但是由于大多是物理共混，所以改性效果受到限制，制备的环氧材料的韧性难以满足抗拉强度稍高的工程要求。申请为CN 102924692A的中国专利提出一种聚氨酯接枝改性环氧树脂互穿网络聚合物材料，采用化学键连接，彻底解决了常规的物理共混增韧剂导致的增韧效果不佳等技术瓶颈。但是该种聚氨酯接枝环氧树脂材料在加工过程中需要加稀释剂，从而导致介电损耗增加，不适用于电工浇注环氧材料。申请号为CN 110144035A的中国专利提出一种聚乙二醇接枝环氧树脂复合材料，将MDI和PEG制备成双嵌段共聚物，再将其接枝到环氧树脂中，形成三嵌段共聚物。可以发现，双嵌段共聚物两段的异氰酸酯分别与两个环氧分子中的羟基反应，形成交联，这样会导致粘度增大，对浇注过程产生很大困难。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明公开了一种抗拉强度高、粘度小、抗开裂性能优异、韧性高的环氧树脂复合材料及其制备方法，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种环氧树脂复合材料包括按质量份计的下述组分：单羟基聚醚醇接枝环氧树脂2.5-10份、环氧树脂100份、固化剂60-100份和促进剂1份；

所述复合材料的拉伸强度为78-85MPa、弯曲强度为121-135MPa、抗开裂温度＜-60℃。

进一步的，所述单羟基聚醚醇接枝环氧树脂包括按质量份计的下述组分：单羟基聚醚醇10～15份、双官能度异氰酸酯10～20份、双酚A型环氧树脂10～30份、溶剂450～500份和催化剂0.01～0.05份。

进一步的，所述单羟基聚醚醇包括聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单丁醚或聚乙二醇单烯丙基醚；

所述单羟基聚醚醇重均分子量为300～5000。