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1、F级高强度环氧玻璃布层压板的研制刘 锋许自贵赵成 李仕文四川东材企业集团公司（621000)摘要 本文介绍了Ｆ级高强度环氧玻璃布层压板的研制情况,研究了环氧树脂胶粘剂的合成,玻璃布层压板的制备工艺，原材料的影响因素及层压板性能,并与国外同类产品进行了对比。结果表明,F级高强度环氧玻璃布层压板具有高温下强度保持率较高、浸水后绝缘电阻高等特点,可用作F级大型、高压电机、电器设备中作绝缘结构零部件,并可在潮湿环境中使用。关键词环氧树脂 绝缘材料 玻璃布层压板前 言长期以来在我国电工绝缘材料中F级层压板均
2、采用32４０环氧酚醛玻璃布层压板，但３24０板的热态（13０℃)机械强度仅是常态的15%～20%，因此限制了其在大、特种电机、变压器行业的使用，这一矛盾近年来尤显突出.有鉴于此,自八十年代以来，不少绝缘材料厂采用环氧/DDS固化体系开发了F级高强度环氧玻璃布层压板,我公司也于一九九八年开始试制F级高强度环氧玻璃布层压板,由于DDＳ价格较高,该板虽能满足部分用户的要求,但价格偏高的问题,限制了其推广应用。为此我们合成了一种低成本的耐热树脂，该树脂可自身固化也可作为环氧树脂固化剂,将其加入到环氧/DD
3、S固化体系中不仅可减少DＤS的用量，而且还可提高环氧/DDS固化体系的性能,实现了在不降低产品性能的基础上降低产品的材料成本的目的。该产品综合性能达到了国际标准ＩEC8９3-3－２“电工用热固性树脂工业硬质层压板规范”中EPＧC2０３（GB5１2９．5-８5中所规定的EＰGC3）的技术指标（相当于NEMＡG—１1),同时针对IEC8９3－３—2的要求,我们对该板的阻燃性也进行了研究，试制的阻燃板达到了上述标准中EPGＣ204的技术指标。目前该产品已大量用于Ｆ级大型、高压电机、电器设备中,取得了较好
4、经济效益与社会效益。1试验部分1．1F级改性环氧树脂合成1.1。１材料与配方 E-44环氧树脂 工业品 １０0 4,４-二胺基二苯砜（DDS） 工业品 10～６0耐热树脂 自 制 １0～60 甲苯／酒精混合溶剂 工业品 适量1.1．2合成工艺按配方规定将E—4４环氧树脂、DDS加入反应釜中,升温搅拌,于一定温度下反应一定时间后，加入耐热树脂，在规定温度下反应至胶化时间达到技术要求的规定值,加入甲苯/酒精混合溶剂，冷却，过滤，包装，即得F级改性环氧树脂。１．１.3树脂的性
5、能a、Ｆ级改性环氧树脂溶液的常规性能指标见表1,表１ 树脂溶液的性能项 目指 标外 观棕红色透明液体粘度（4＃粘度计2３℃±2℃)２０ｓ~4０ｓ固体含量（１30℃±2℃０。5h）55％～６0％成型时间（160℃±２℃）2min～6miｎb、Ｆ级改性环氧树脂溶液的贮存稳定性F级改性环氧树脂有一定的贮存稳定性，室温条件下贮存四个月后胶化时间由起始值的4′47″／160℃±２℃变化为2′0６″/160℃±２℃。仍可满足预浸料制备、层压板压制的工艺要求。2．２ 玻璃布预浸料的制备用F级改性环氧树脂溶
6、液浸渍经偶联剂处理的无硷玻璃布,在双效立式上胶机上按如下工艺条件制备预浸料:车速∶1．０ｍ/min～8。0m/min，塔温∶10０℃~１5０℃预浸料的性能指标见表2。表2预浸料的性能 项 目指标外 观黄褐色树脂含量（40±2）%可溶性树脂含量≥90%挥发物含量≤2％2。3 玻璃布层压板的制备将预浸料裁成所需尺寸，按工艺要求铺放，两面垫上涂有脱模剂的光滑不锈钢板，再垫上垫纸及铁板后送入压机，其压制工艺条件如表3所示。表3层压板压制工艺 预 热 热 压 温度（℃）压力(Mpａ
7、)时间（min)温度（℃)压力（Ｍpa)时间（min）８０～１601～7３0～6018５±５71２０按上述工艺压制成型后冷却至50℃以下出模，即得Ｆ级高强度环氧玻璃布层压板。2结果与讨论2．1F级改性环氧树脂的耐热性F级环氧树脂粉末的快速热老化结果见表4.表4快速热老化数据（升温速度5℃/miｎ、空气中)失重率％5１01５202530３5４0４550温度℃28531１3３03523743９44１44４9４３2４6６注：以上数据由核工业第九研究院提供由表４可知，树脂的表观分解温度为271．7℃，热分
8、解温度为330℃，根据割线法计算的温度指数为１7２。4℃，由此可得出以下结论，F级环氧树脂的温度指数为172。4℃,Ｆ级高强度环氧玻璃布层压板可作为F级绝缘材料使用。2.２ F级高强度环氧玻璃布层压板的机电性能Ｆ级高强度环氧玻璃布层压板的机械电气性能如表５所示，表中的指标值均为IＥＣ８93-3－2“电工用热固性树脂工业硬质层压板规范”中EPGC203的技术指标。图1、图2列出了层压板的弯曲强度、体积电阻率随温度变化的曲线。从图中可看出F级高强度环氧玻璃布层压板具有较好的高温机电性能
