[发明专利]一种环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶及制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶，属于电气绝缘材料技术领域和金属嵌件预埋环氧封装制造技术领域。所述环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶按重量份计包括：100份环氧树脂、40‑110份固化剂、0.3‑1.5份促进剂、8‑20份增韧剂、10‑22份弹性体颗粒、100‑260份溶剂。所述界面胶可以用于制备电缆中间环氧组合式接头、电缆终端用环氧内锥及高压盆式绝缘子等。本发明的环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶具备良好的抗开裂性能、耐高低温循环性能、界面粘接性、界面密封性能等，对于环氧/金属界面匹配和界面密封的提升方面有重要工程价值。

技术领域

本发明属于电气绝缘材料技术领域和金属嵌件预埋环氧封装制造技术领域，具体涉及一种环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶及制备方法。

背景技术

随着高压输电的快速发展，高压装备使用环境越来越苛刻，电缆中间环氧组合式接头、电缆终端用环氧内锥以及高压盆式绝缘子等大尺寸环氧绝缘件逐渐暴露出技术问题，其中一个重要问题是固化物的开裂问题，特别是环氧树脂包覆大尺寸金属镶嵌件的结构由于环氧树脂和金属嵌件的线膨胀系数匹配性差所导致的界面应力开裂问题尤为明显；另一个重要问题是环氧树脂包覆金属嵌件界面的密封性能有待提升，具体表现是当气体压力达到0.4MPa保压稳定后会下降5％-10％，严重影响了产品的质量和在使用中的安全稳定性。因此，界面问题一直是环氧浇注绝缘件迫切需要解决的关键技术问题。

文献“环氧树脂浇注件界面剂应用的研究”，李思慧等，提到目前处理环氧界面问题主要有两种方法：①在金属嵌件表面进行喷砂处理。表面喷砂有效增加了表面的粗糙度，提升了树脂和金属的黏接效果。②在金属表面涂覆界面剂。这可以有效增加树脂和金属的黏接强度。应用在环氧树脂浇注件中的界面剂主要有两种：①橡胶类界面剂。该类界面剂主要成分为氯丁橡胶、增塑剂、硫化剂、填充剂、溶剂等。②环氧类界面剂。该界面剂主要成分为E-51环氧树脂、邻苯二甲酸二酯、环氧固化剂、增韧剂、溶剂等。该文献进一步研究了金属嵌件表面喷砂的条件下，涂抹界面剂对环氧浇注件机械强度的影响。结果表明，金属嵌件表面涂抹界面剂，提升了树脂和嵌件的黏接能力。环氧树脂浇注件金属嵌件先进行表面喷砂处理，再涂抹适合的界面剂，是提升绝缘浇注件整体强度的有效手段。但是，该技术方案并未公开各组份类别的具体结构，无法有效指导产品开发，并且E-51环氧树脂分子结构中羟基等活性基团少，加之其增韧组份对界面粘结不能起到增强作用，导致其与金属嵌件界面以及与后续环氧浇注料的界面结合强度相对较低，界面密封问题仍有待提升。

综上所述，目前的方法对于问题的改善效果有限，产品成品率和应用稳定性仍得不到保障，界面问题仍然是制约超特高压工程建设的“卡脖子”技术，威胁电网运行安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术对于环氧树脂包覆大尺寸金属嵌件的高压绝缘部件的界面应力开裂和界面密封性能的不足，从而提供一种环氧树脂/金属嵌件非导电环氧组合物界面胶及制备方法。

为此，本发明提供了以下技术方案。

一方面，本发明提供了一种环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶，按重量份计，包括：100份环氧树脂、40-110份固化剂、0.3-1.5份促进剂、8-20份增韧剂、10-22份弹性体颗粒、100-260份溶剂。

进一步地，所述环氧树脂/金属嵌件环氧组合物界面胶，按重量份计，包括：100份环氧树脂、45-100份固化剂、0.7-1.2份促进剂、9-15份增韧剂、16-21份弹性体颗粒、150-260份溶剂。

在本发明的一些实施方式中，所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂的至少一种。

进一步地，所述缩水甘油醚型环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧值为2.0-4.2equiv/kg；所述缩水甘油胺型环氧树脂为3官能团、4官能团中的至少一种，其环氧值为7-12equiv/kg。