Onderzoek naar het verbeteren van de isolatieweerstand van 3240 epoxyplaten na onderdompeling

1. Inleiding

  3240 epoxyplaat wordt veel gebruikt in de motor-, elektrische en elektronische industrie en is nog steeds de grootste productie van elektrisch gelamineerde producten in China. De prestaties van het huidige product voldoen in principe aan de eisen en de isolatieweerstand na onderdompeling is slechts 10^{^8}Ω, wat een grote kloof is vergeleken met de isolatieweerstand na onderdompeling in ISO-norm 5 x10^{^ 10} Ω. Daarom kan het niet voldoen aan de eisen van de industriële ontwikkeling in binnen- en buitenland. Schakelinstallaties hebben bijvoorbeeld platen nodig met een dompelweerstand van 5.0 x 10^{^ 10} Ω. Om aan de behoeften van gebruikers te voldoen, is het daarom een ​​dringende taak om de isolatieweerstand van 3240 epoxyfenolglasdoekplaten na onderdompeling te verbeteren, zodat ze aan de ISO-norm voldoen.

  De lijm van 3240 epoxy-fenolglasdoekplaat is samengesteld uit epoxyhars en door ammoniak gekatalyseerde fenolhars. Er zitten veel polaire groepen in de fenolhars, die de elektrische prestaties van het bord beïnvloeden, waardoor een aanzienlijk aantal 3240-platen wordt vervangen door enkele nieuwe materialen. De hefstangen van de Shenyang High Voltage Switchgear Factory werden bijvoorbeeld vervangen door gegoten onderdelen, de Beijing High Voltage Switchgear Factory introduceerde 3B-schakelborden om ze te vervangen door SMC-plastic platen, en sommige geïmporteerde materialen werden ook gebruikt in sommige huishoudelijke apparaten en elektronische industrieën. Onder deze omstandigheden hebben we onderzoek gedaan naar het verbeteren van de onderdompelingsweerstand van 3240-persplaten met grote lijm met epoxy-fenolsysteem zonder de productkosten te verhogen. Door experimenteel onderzoek zijn goede resultaten bereikt. De immersieweerstand van het laboratoriummonster heeft 5.0 × 10^10 Ω bereikt, wat testgegevens oplevert voor de daadwerkelijke productie.

2. Factoren die de onderdompelingsweerstand van epoxy-fenolglasdoek beïnvloeden

  Er zijn veel factoren die de onderdompelingsweerstand van epoxy-fenolglasdoekplaten beïnvloeden. De belangrijkste reden is dat de verknopingsdichtheid van met epoxyfenol uitgehard materiaal laag is en dat de integriteit van het laminaat slecht is. Omdat met epoxyfenol uitgehard materiaal een groot aantal polaire groepen bevat, is het bovendien gemakkelijk om waterstofbruggen met watermoleculen te vormen.

a) Redenen voor de structuur van fenolhars

  De fenolhars die wordt gebruikt 3240 Epoxyplaat is hoofdzakelijk de fenolhars van het Resol-type, gesynthetiseerd met ammoniak als katalysator. Hiervan kunnen de primaire en secundaire aminogroepen reageren met epoxy, terwijl de tertiaire aminogroepen tertiaire aminen zijn, die versnellers zijn van de uithardingsreactie van epoxyhars en de reactie van fenol- en methylgroepen met epoxygroepen versnellen. De uithardingsreactiesnelheid neemt snel toe met de stijging van de temperatuur.

  Bovendien heeft de fenolhars gemaakt door ammoniakkatalyse een dispersie met een hoog molecuulgewicht, een klein molecuulgewicht en een groot gehalte aan vrije fenol (15% ~ 20%). Daarom heeft de glasdoekplaat, gemaakt door deze te mengen met epoxyhars, een slechte integriteit, lage elektrische en mechanische eigenschappen, en is de isolatieweerstand van de glasdoekplaat na onderdompeling in water laag vanwege het grote methylgehalte in de fenolhars.

b) Invloed van verschillende substraten op de isolatieweerstand van laminaten na onderdompeling in water

  De oppervlaktestructuur van de hars en het substraatglasdoek heeft een grote invloed op de integriteit van de glasdoekplaat. Als de hars en het glasdoekoppervlak goed samengaan, is de integriteit van het laminaat goed, en omgekeerd. Het koppelmiddel kan niet alleen interageren met het glasvezeloppervlak, maar ook met epoxyhars, waardoor het met het koppelmiddel behandelde glasdoek een hoge immersieweerstand heeft.

c) De invloed van het type en de hoeveelheid versneller op de isolatieweerstand van glasweefsellaminaten na onderdompeling

  De verknopingsdichtheid van met fenol uitgeharde epoxyhars is verschillend vanwege de verschillende soorten en hoeveelheden versnellers. Houd dezelfde geleringstijd aan. In hetzelfde epoxy-fenolsysteem heeft de hars, vanwege de aanwezigheid van versnellers, een betere mate van impregnatie van glasvezels tijdens het persproces. Onder bepaalde uithardingsomstandigheden kan het vollediger worden uitgehard om de integriteit van het laminaat te verbeteren, waardoor er verschillende effecten zijn op de eigenschappen van de plaat na onderdompeling.

3. De eigenschappen van gemodificeerde fenolhars en de factoren die de onderdompelingsweerstand van plaat beïnvloeden

a) Eigenschappen van gemodificeerde fenolhars

  Er worden twee verschillende verbindingen gebruikt om deel te nemen aan de synthesereactie van fenolhars om fenolhars te produceren. Er worden respectievelijk A en B gemodificeerde fenolhars verkregen, die worden gekenmerkt door minder polaire groepen en minder vrij fenolgehalte. Zie Tabel 1 voor de technische indicatoren van fenolhars.

Tabel 1 Vertakkingsindex van gemodificeerde fenolhars

  De eigenschappen van de gemodificeerde fenolhars houden verband met het type, de dosering en de reactieomstandigheden van de modificator. Door orthogonaal ontwerp worden een redelijkere formule en werkwijze verkregen, en is het gehalte aan vrij fenol in de gemodificeerde fenolhars laag.

  Het gehalte aan vrij fenol in de centrale controle-index van gemodificeerde fenolhars heeft grote invloed op de eigenschappen van het bord. Vrij fenol wordt veroorzaakt door een onvolledige fenolreactie. De mechanische en diëlektrische eigenschappen van de uitgeharde epoxyfenolhars zijn aanzienlijk verminderd vanwege het bestaan ​​ervan, zodat het gehalte aan vrij fenol in de fenolhars tot een minimum wordt beperkt. Het verminderen van het gehalte aan vrij fenol kan worden opgelost door de verhouding van de reactanten aan te passen, de verblijftijd te verlengen en de eindpunthersteltemperatuur te verhogen.

  b) Effect van fenolhars op de weerstand tegen onderdompeling van de plaat

  Uit Tabel 1 blijkt dat het gehalte aan vrij fenol in de fenolhars, verkregen door het inbrengen van modificator A in de fenolhars, klein is. De twee gemodificeerde fenolharsen worden respectievelijk gebruikt als uithardingsmiddel voor epoxyhars om een ​​56% vaste lijmoplossing te bereiden, en de eigenschappen van de platen verkregen door lijmen en persen worden weergegeven in Tabel 2.

  Uit Tabel 2 blijkt dat de onderdompelingsweerstand van de plaat gemaakt van epoxyhars uitgehard met gemodificeerde fenolhars A hoog is.

  c) Effect van versneller op de onderdompelingsweerstand van laminaten

  Ook heeft de versneller een grote invloed op de immersieweerstand van de plaat. We kiezen drie soorten versnellers om een ​​contrastexperiment uit te voeren over de onderdompelingsweerstand van epoxy-fenolglasdoekkarton. Er zijn drie situaties bij gebruik van C-versneller, D-versneller en geen versneller. De resultaten worden getoond in Tabel 3.

  Tabel 2 Effect van fenolhars op de weerstand tegen onderdompeling van platen

Tabel 3 Effect van versneller op de weerstand tegen onderdompeling van de plaat

  Uit Tabel 3 blijkt dat de aan- of afwezigheid van een versneller een grote invloed heeft op de onderdompelingsweerstand van epoxy-fenolglasplaat, en dat verschillende versnellers verschillende effecten hebben op de uitharding van de hars. Het opvallende kenmerk van versneller D is dat deze naast de katalytische rol van tertiair amine ook de rol van secundair amine vervult, zodat de diëlektrische eigenschap van het uitgeharde product dat met versneller D wordt verkregen hoog is.

  d) Effect van substraat op de immersieweerstand van laminaten

  Om de immersieweerstand van 3240 Epoxyharsplaatis het beter om glasdoek te gebruiken met een chemische oppervlaktebehandeling. Het algemeen gebruikte chemische behandelingsmiddel is Voran, maar wanneer epoxyhars als lijm wordt gebruikt, kan het gebruik van een a-aminopropyltriethoxysilaanbehandelingsmiddel betere resultaten opleveren, omdat de aminogroep daarin kan reageren met de epoxygroep in de epoxyhars. Tabel 4 toont de invloed van verschillende substraten op de onderdompelingsweerstand van epoxy-fenolglasdoekkarton.

  Uit Tabel 4 blijkt dat de onderdompelingsweerstand van de plaat gemaakt van KH550-glasdoek als substraat hoog is.

Tabel 4 Effect van onderdompeling van plaat in water op het bodemmateriaal

  4. Conclusie

  Samenvattend kan de onderdompelingsweerstand van de plaat, gemaakt door het uitharden van epoxyhars met thermohardende fenolhars gemodificeerd door verbinding A, waarbij D-additief en KH550-glasdoek als substraat worden geselecteerd, 5.0 x 10 bedragen.^{^ 10} .