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環(huán)氧樹脂澆注及澆注材料

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  • 發(fā)布時間: 2023-03-17
環(huán)氧樹脂澆注及澆注材料

環(huán)氧樹脂澆注材料包括:環(huán)氧樹脂、固化劑、填充劑、增韌劑、固化促進劑、著色劑、脫模劑等等。 

    1、環(huán)氧樹脂 

    用于澆注的環(huán)氧樹脂以BPA型樹脂為主。通常使用相對分子質(zhì)量在1000以下的中、低相對分子質(zhì)量的樹脂。由于環(huán)氧樹脂必須同固化劑及其他添加劑固化成型后,才能呈現(xiàn)出其材料的特性。因此固化劑和其他添加劑也同樣影響澆注件的性能。單就環(huán)氧樹脂而言,相對分子質(zhì)量越大,其澆注產(chǎn)品的韌性越好,在要求澆注產(chǎn)品有一定機械強度和韌性的用途中,通常選用相對分子質(zhì)量在5001000的固體樹脂。在要求有較好的加工操作性能時,常使用相對分子質(zhì)量低于500的液體樹脂或液體樹脂與固體樹脂混用。為了提高耐熱性能,可以采用添加多功能團的環(huán)氧樹脂。如酚醛環(huán)氧樹脂。為了提高阻燃性能,可以添加鹵素化環(huán)氧樹脂。為了提高耐候性能,可以選用脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。 

    2、固化劑 

    固化劑在澆注材料中與環(huán)氧樹脂同等重要,對澆注產(chǎn)品的性能及澆注的工藝性都有很大的影響。對于變送電設備的絕緣件,因為要有一定的高溫機械強度和耐蠕變性能,所以主要使用酸酐類固化劑。這些酸酐固化劑有:鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、四氫化鄰苯二甲酸酐、甲基四氫化鄰苯二甲酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐及其他類酸酐。為了滿足澆注產(chǎn)品的質(zhì)量性能及其加工時的工藝性能,往往采用混合酸酐及一些改性酸酐。胺類固化劑也可用于環(huán)氧澆注,特別是一些改性芳香胺類固化劑用于電氣絕緣件的澆注,能得到耐熱性、耐裂紋性好,耐化學腐蝕性優(yōu)良的鑄件。此外,酚醛樹脂、聚酰胺樹脂等也可用于環(huán)氧澆注的固化劑。 

    3、填充材料 

    填充材料的作用是提高環(huán)氧樹脂澆注件的耐熱性、耐寒性、耐磨性和導熱性,也可提高澆注件的硬度和耐化學腐蝕性,可降低澆注件的收縮率及熱膨脹系數(shù),還可以降低成本。某些填充料還可增加澆注件的耐電弧能力。填充料的種類、純度、粒度、填充量等對澆注件的性能及澆注工藝操作性均有很大的影響,在很多場合下,作為填充料,希望填充量很高,同時又希望與樹脂混合后的黏度不很大,這就需要選擇合適的填充料的粒度。填充料粒度越大,同等量填充料的澆注混合物的黏度越小,但填充料沉降的可能性增大。填充料粒度過小,同等量填充料的澆注混合物的黏度增大,影響澆注的工藝操作性。因此,填充料過細或過粗都不適于使用。另外,填充料的填充量及填充料粒度的選擇與選用的澆注樹脂、固化劑種類及澆注工藝條件有很大的關系。用于澆注材料的常用填充料有金屬氧化物、碳酸鹽、氟化物及金屬粉等。硅微粉是電氣絕緣澆注中常用的填充料。它與環(huán)氧樹脂的混合性能好,澆注后產(chǎn)品的電絕緣性、機械特性均很好,并且價格低廉,因此在澆注中被廣泛應用。目前硅微粉粒度的大小已形成了從200目到1000目的幾個系列,并已開發(fā)了經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的特種硅微粉新品種,其顆粒表面與環(huán)氧樹脂結(jié)合更牢固,增強了澆注件的強度。氧化鋁粉也是環(huán)氧澆注中常用的填充料。它的耐化學腐蝕性很好,尤其是耐氟類化合物的腐蝕,因此在SF6電器中的澆注絕緣件,氧化鋁粉填充料被更多的使用。碳酸鈣也是常用的填充料,它的特點是澆注件便于切削、價格低、密度相對輕,并且澆注件的電性能也很好,因此應用也很多。 

    4、增韌劑 

    增韌劑主要提高環(huán)氧澆注材料抗彎強度、沖擊韌度,是環(huán)氧澆注中極其重要的一個組分。目前澆注用增韌劑的品種除了常用的酯類、石油樹脂類等非活性增韌劑外,帶柔性長鏈結(jié)構(gòu)的環(huán)氧、酸酐、聚醚及帶活性基團的聚酯、橡膠等可與澆注材料中的環(huán)氧樹脂或固化劑參與反應的活性增韌劑也很多。隨著環(huán)氧澆注件結(jié)構(gòu)的越來越復雜和構(gòu)件尺寸的越做越大,對澆注材料的增韌也顯得越來越重要,怎樣做到在增加澆注件韌性的同時,保持澆注件的剛性和耐熱性,是澆注材料增韌研究的方向。 

    5、澆注用其他材料 

    環(huán)氧澆注材料除了環(huán)氧樹脂、固化劑、填充劑、增韌劑外,還有著色劑、促進劑、脫模劑及封模材料等。 

    (1)著色劑環(huán)氧澆注件可用顏料進行著色,著色劑有有機顏料和無機顏料。常用的著色劑品種有:氧化鐵紅、立索爾紅等紅色顏料;鉻黃、鎘黃,氧化鐵黃等黃色顏料;鈦白粉,鋅鋇白等白色顏料;氧化鐵黑、苯胺黑等黑色顏料。用兩種或兩種以上的顏料經(jīng)調(diào)配可以得到多種不同的顏色。 

    (2)促進劑促進劑的作用是加快環(huán)氧樹脂與固化劑的固化反應速度,使?jié)沧⑴浜狭系墓袒瘯r間滿足設定的工藝要求。環(huán)氧澆注常用的促進劑有三乙醇胺,2,4,6-(二甲氨甲基)苯酚、芐基二甲胺、三苯基磷、咪唑類及有機脲類等。 

    (3)脫模劑環(huán)氧樹脂與金屬材料的粘合力很強,脫模劑的作用是幫助環(huán)氧樹脂澆注件與模具脫離,防止出現(xiàn)粘?,F(xiàn)象。常用的脫模劑有硅油、硅脂、改性硅油及一些石油類潤滑脂、聚乙烯醇等。 

    (4)封模膠封模膠的作用是防止?jié)沧⑦^程中樹脂混合料的滲漏。常用的封模膠有聚氯乙烯糊、水膠石膏糊、清漆石膏糊及耐溫橡膠條等。 

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