纳米SiO2掺杂分子蒸馏双酚A环氧树脂的结构与性能研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:margaret9163
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随着工业技术的不断发展,变频调速电机广泛应用于电力机车、船舶、冶金等领域。由于 PWM脉冲会使变频电机中绝缘材料过早老化而造成电机损坏,这对电机绝缘性能提出更高要求。以环氧树脂为基体的无溶剂浸渍漆性能优越、工艺性好、使用方便,对提高电机绝缘水平、满足市场需求具有重要意义。使用分子蒸馏双酚 A环氧树脂的环氧浸渍漆黏度低,具有良好的浸透性,可以更好地填充绕组层间、匝间和槽间的空隙,形成无气隙连续的绝缘层。鉴于有机-无机纳米复合材料在聚合物材料改性方面的重要作用,为了获得良好的电学性能及其他性能,制备并测试了纳米 SiO2掺杂分子蒸馏双酚A环氧树脂。  本文主要工作为向分子蒸馏双酚 A环氧树脂中引入改性的纳米 SiO2,以甲基六氢苯酐作为环氧固化剂,DMP-30作为固化促进剂,采用原位聚合的方法,加热固化后得到纳米 SiO2掺杂分子蒸馏双酚 A环氧树脂复合材料。表征所制备复合材料的化学结构和微观形貌,并测试热稳定性、介电性能、耐电晕性能、粘流态等性能等。测试结果表明:对纳米 SiO2进行改性可以改善纳米粒子在环氧树脂中的分散性,使纳米粒子粒径尺寸更小,分布更加均匀;掺入纳米 SiO2后环氧树脂的热稳定性有所提高改善,掺杂量为8 wt.%的纳米SiO2/环氧树脂和改性纳米SiO2/环氧树脂的起始分解温度分别达到224.2℃和247.8℃,比纯环氧树脂分别提高了39.4℃和63.0℃;随无机纳米掺杂量的增加,改性环氧树脂的击穿强度呈先增后降的趋势,达到8 wt.%时出现击穿强度最大值,分别为23.46 kV/mm和25.26 kV/mm,较纯环氧树脂分别提高5.4%、13.5%;当掺杂量为10 wt.%时,纳米SiO2/环氧树脂耐电晕寿命为3.9 h,较纯环氧树脂提高了3倍;当掺杂量为8 wt.%时,改性纳米 SiO2/环氧树脂耐电晕寿命为5.7 h,较纯环氧树脂提高了4.4倍;加入纳米SiO2均有效地降低了环氧树脂的黏度。
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