[发明专利]一种特高压直流输变电用绝缘受力件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于绝缘结构受力件及其制备，涉及一种特高压直流输变电用绝缘受力件及其制备方法。本发明特高压直流输变电用绝缘受力件，特别适用作特高压直流输变电用的绝缘结构受力件、以及电机及变压器等领域应用。

背景技术

绝缘结构受力件作为电机绝缘中重要的复合材料之一，多以环氧树脂、酚醛树脂为其基体树脂，通过纤维增强再经高温压制而成，在电机中实现隔离不同导体、使电流按预定方向流动的要求。

环氧树脂基复合材料因具有优良的综合性能而广泛用于输变电用绝缘受力件、电机绝缘受力件及电子封装材料等领域。普通的环氧树脂和酚醛树脂属于可燃绝缘材料，在电器设备运行中难免发生火灾事故，造成巨大的经济财产损失，为了防火安全的需要，在现有技术中通常采用加入卤化物，例如环氧溴化物，提高其阻燃性能。虽然卤化物具有优异的阻燃性能，但是它们已经被证明在高温燃烧时会放出有毒有害的卤化氢、多溴化二苯并二噁烯和呋喃等气体，存在对环境污染极大的问题。

此外，对于目前输变电用绝缘受力件而言，特高压(特高压是指：电压为±800千伏)直流输变电客户也提出了更高的要求，除存在含卤素阻燃材料外，其在±800千伏电压、155℃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，155℃下的弯曲强度通常仅为50MPa～80MPa，且耐漏电起痕性能也极差，往往在200V～300V时就已击穿。总之，无法同时满足特高压直流输变电用绝缘受力件的以下要求：(1)155℃下弯曲强度保持率≥50％(即：155℃下的弯曲强度≥170MPa)、(2)无卤FV0级阻燃、(3)耐漏电起痕性达到600V通过。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种特高压直流输变电用绝缘受力件及其制备方法。从而提供在满足特高压输变电的电气性能前提下，实现其绝缘受力件复合材料的无卤环保化，耐漏电起痕性能600V通过，且150℃下的弯曲强度≥170MPa、达到FV0级阻燃，性能良好的特高压直流输变电用绝缘受力件。

本发明的内容是：一种特高压直流输变电用绝缘受力件，其特征是：该绝缘受力件是一层及以上重叠的环氧-复合胺无碱玻璃纤维-织物预浸料经热压成型后制得的复合材料产品；

所述环氧-复合胺无碱玻璃纤维-织物预浸料是将无碱玻璃纤维-织物浸渍环氧-复合胺胶黏剂、再经烘焙(除去其中部分溶剂)后形成的在无碱玻璃纤维-织物上有半固化物的无碱玻璃纤维-织物浸渍材料，该浸渍材料中：半固化物的重量百分比为32％～37％、无碱玻璃纤维-织物的重量百分比为63％～68％；

所述无碱玻璃纤维-织物为无碱玻璃纤维丝、无碱玻璃纤维短切毡、无碱玻璃纤维缝编毡、无碱玻璃纤维表面毡、无碱玻璃纤维连续毡、以及无碱玻璃纤维复合毡中的一种或两种以上的混合物；

所述环氧-复合胺胶黏剂的组分及重量配比为：环氧树脂30～35重量份、活性含磷添加剂12～18重量份、无机阻燃剂5～10重量份、叔胺固化剂10～12重量份、促进剂0.01～0.03重量份、颜料1～3重量份、溶剂22～42重量份；

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族类环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A酚醛型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、双环戊二烯或二环二烯与酚醛类缩聚树脂的环氧树脂、异氰酸酯改性的环氧树脂、以及海因环氧树脂中的一种或两种以上的混合物；

所述活性含磷添加剂为以氧杂膦菲DOPO(化学名称为：9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)为母体的DOPO-DICY、DOPO-DDS、ODOPM-DDM、ODOPM-ODA、DOPMI、DOBMI化合物、以及苯氧基环磷腈化合物HPCTPD中的一种或两种以上的混合物，各化合物的分子结构式如下：

所述无机阻燃剂为碱式碳酸铝钠、氢氧化铝、水镁石、硼酸锌、钼酸锌、勃姆石、二氧化硅、可膨胀石墨、纳米层状硅酸盐、多聚磷酸铵、碳酸镁、以及水滑石中的任一种；

所述叔胺固化剂为4,4-二氨基二苯甲烷、4,4-二氨基二苯砜、间苯二胺、双氰胺、以及低分子聚酰胺(分子量范围为：600～1500)中的任一种；

所述促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、N,N-二甲基苄胺、三氟化硼乙胺、三乙胺、六甲基四胺、以及乙酰丙酮铝中的任一种；

所述颜料为酞菁蓝、钛白、中铬黄、氧化铁红、锌钡白、钛钴绿、酞菁绿、以及炭黑中的任一种；