FLQ型环氧固化促进剂说明书
本文介绍FLQ型环氧固化促进剂的性能及应用情况。该促进剂不但具有优良的潜伏性能,同时赋予固化体系优异的机械力学性能及电性能。
双酚A型环氧树脂/酸酐体系在电器绝缘材料领域应用十分广泛,为克服固化体系温度高和时间长的弊端,需加促进剂进行调节。但随着对环氧/酸酐体系高性能的要求,研制与之相匹配的潜伏性固化促进剂就显得十分重要。理想的潜伏性促进剂应满足如下条件:①在某一临界温度以下,能延长体系的储存期,即抑制反应进行;在临界温度以上,加速反应进行,缩短胶化时间;②固化体系要有很好的力学性能;③保持优异的电性能(如较低的介电损耗值等)。我们研制生产的FLQ型潜伏性固化促进剂满足上述要求,并得到广泛应用。
一、FLQ型促进剂的性能
表1 FLQ型促进剂的基本技术参数
指 标 | FLQ-1 |
外观 | 粉白(红)色粉末 |
熔点℃ | >134 |
溶解度g/100g甲苯(温度为80℃) | >6.0 |
1、胶液的贮存稳定性
表2给出添加FLQ-1促进剂的云母带胶粘剂胶化时间与贮存时间的关系,从数据中可看出,胶化时间基本不受放置时间的影响。
表2 胶粘剂 胶化时间的变化情况
贮存时间 (天) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
胶化时间(分) (150℃小刀法) | 不含FLQ-1 | 26.5 | 22.2 | 17.4 | 12.3 | 7.5 |
FLQ-1 | 27 | 26.4 | 26.1 | 25.5 | 24.6 |
2、促进效果
选择酸酐(四氢苯酐与苯酐混合物)与环氧树脂(E—51)为等摩尔比,加入FLQ-1相当于环氧树脂用量的0、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1phr,分别记为Δ0、Δ0.3、Δ0.5、Δ0.7、Δ0.9、Δ1.1,测胶化时间随温度的变化关系。如表3所示:在添加量相同的情况下,随温度的升高,胶化时间变短;在同一温度下,随添加量的增加,胶化时间变短。
表3 胶化时间与温度变化关系
体 系 | 胶 化 时 间 (分) | |||
150℃ | 160℃ | 170℃ | 180℃ | |
Δ0 | >200 | 137 | 83 | 63 |
Δ0.3 | 126 | 77 | 43 | 31 |
Δ0.5 | 61 | 33 | 21 | 13 |
Δ0.7 | 32 | 19 | 15 | 11 |
Δ0.9 | 25 | 16 | 9 | 6 |
Δ1.1 | 22 | 13 | 8 | 5 |
3、固化体系的性能
仍采用“2”中的配方,将各组分混均匀,真空抽气,固化物于150℃/2h+180℃/6h的条件下固化,性能指标见表4。固化产物不但具有较好的力学性能,而且具有优异的电性能,特别是高温介电损耗值很低,这对于高性能绝缘材料具有非常重要的意义。
表4 环氧树脂/酸酐体系固化产物性能
性能 | Δ0 | Δ0.3 | Δ0.5 | Δ0.7 | Δ0.9 | |
电性能 | 0.60 | 0.33 | 0.27 | 0.24 | 0.18 | |
tgδ(×10-2) (50HZ) | 25℃ | |||||
130℃ | 4.18 | 1.12 | 0.52 | 0.38 | 0.30 | |
155℃ | 12.00 | 1.91 | 0.91 | 0.72 | 0.55 | |
体积电阻率PV×1014(Ω.M) | 1.8 | 3.5 | 4.2 | 5.7 | 7.8 | |
表面电阻率PS×1014(Ω) | 2.0 | 8.1 | 12.2 | 33.9 | 43.4 | |
电击穿强度(MV/m) | 22±2 | 28±2 | 30±2 | 32±2 | 35±2 | |
力学性能 | 76.2 | 72.5 | 70.0 | 68.2 | 62.4 | |
拉伸强度(MPa) | ||||||
拉伸模量(GPa) | 3.0 | 3.3 | 3.5 | 3.5 | 3.6 | |
断裂伸长率(%) | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 2.8 | |
弯曲强度(MPa) | 110 | 128 | 124 | 121 | 120 | |
弯曲模量(GPa) | 2.6 | 3.0 | 3.0 | 3.1 | 3.1 | |
耐热性能 | 276 | 285 | 288 | 289 | 291 | |
表观分解温度To(℃) | ||||||
温度指数TZg(℃) | 134 | 138 | 140 | 141 | 143 |
二、应用
基于FLQ型固化促进剂的优良性能,目前已在绝缘材料的多种产品中得到广泛应用。
1、用作大电机主绝缘材料环氧多(少)胶粉云母带(5438-1、5440-1、5440-2等)固化促进剂。应用结果表明:在常温下稳定胶液的贮存期,使胶化时间基本不受室温下放置时间的影响;高温下缩短胶化时间,提高固化速度;提高制品的力学性能及电性能,对改善云母带高温介损起到了关键作用。
2、用于环氧浇注体系(输变电设备高压开关绝缘件、干式变压器、互感器等)固化促进剂。由于温度及促进剂用量对体系胶化时间的影响成反比关系,故对于保持一定胶化时间不能改变的体系,加入促进剂可降低固化温度,以达到节能,改善工艺之目的;提高环氧浇注件的力学性能,改善断裂韧性及电性能,如与增韧剂共用,还可克服由于应用增韧剂所引起的电性能下降等问题。
3、用作酸酐固化环氧体系(改性)的有(无)溶剂浸渍漆的促进剂,提高漆的稳定性及贮存期,提高耐热等级。
4、用作其它酸酐固化环氧树脂体系的潜伏性促进剂。