環氧樹脂絕緣子金屬預埋件前處理用底膠研究

張何平+孫中航+王永亮+李杏龍

摘 要：對環氧樹脂絕緣子中金屬預埋件進行前處理，可有效改善預埋件與環氧樹脂間的界面質量。通過研究不同金屬預埋件前處理底膠對粘接效果的影響，獲得粘接效果最佳的底膠及涂抹工藝。

關鍵詞：環氧樹脂絕緣子；金屬預埋件；底膠

序言

環氧樹脂絕緣子是高壓開關設備中的薄弱環節，金屬預埋件與環氧樹脂界面粘接性能又是絕緣子的薄弱環節，界面粘接性能將直接決定絕緣子的絕緣性能和可靠性[1]。

通過研究預埋件底膠，可以顯著改善預埋件界面處環氧樹脂粘接特性，有效引導環氧樹脂收縮方式，完全杜絕預埋件處開裂問題，整體提升環氧樹脂絕緣子質量。

1 試驗

1.1 原材料

所需設備及材料明細，見表1。

1.2 試樣準備

將環氧樹脂、固化劑、硅微粉按一定比例制備成混合料，真空脫氣后備用。將烘箱打開，對標準樣塊模具及標準預埋件預熱140℃，時間不小于2h。

1.3 試驗方法

1.3.1 將預熱完成后的標準樣塊模具及金屬標準預埋件取出，使用不同底膠制作標準樣塊，標準樣塊中含有金屬標準預埋件，將三種不同底膠均勻涂抹于標準預埋件上，將標準預埋件裝入模具。

1.3.2 將相同環氧樹脂混合料先后倒入標準樣塊模具，制作標準樣塊。標準樣塊中含有金屬標準預埋件，預埋件四周澆注環氧樹脂。將標準樣塊放入烘箱固化。

1.3.3 測試各樣塊的粘接強度，溫度變形等性能。

1.4 試驗實施

試驗共分為四組進行裝配：（1）不涂抹底膠；（2）使用匯瑞HR-736A底膠；（3）使用Goonchem品牌711底膠；（4）使用Goonchem 品牌 Z60底膠。標準樣塊性能指標為抗開裂能力，預埋件表面粘接能力。

環境試驗：在每組標準樣塊中隨機選取2個樣塊進行高低溫環境試驗，設置高溫140℃，持續2h，低溫-40℃，持續2h，加熱/制冷過渡時間30min。

壓力試驗：對剩余標準樣塊進行壓力試驗，測試預埋件與環氧樹脂之間的粘接力值。

2 結果與討論

2.1 環境試驗中，涂抹Z60和711型底膠的樣塊未開裂，HR-736A底膠和未涂抹底膠的樣塊出現開裂。

2.2 涂抹不同底膠前后標準樣塊的壓力測試數據見下圖

從測試結果可以看出：未涂抹預埋件底膠的產品，金屬預埋件與環氧樹脂之間的粘接力值最小，涂抹HR-736A型、711型、Z60型底膠的標準樣塊粘接力值依次增大。涂抹Z60型底膠后預埋件與環氧樹脂的粘接力值是不涂抹任何底膠的4.5倍。

3 結論

3.1 在不同的底膠中，Z60型底膠有較好的粘接性能，可提高環氧樹脂與金屬預埋件之間的粘接力3.5倍。

3.2 在環氧樹脂絕緣子預埋件中，通過涂抹底膠能夠有效改善絕緣子抗開裂性能，且操作方便。

參考文獻

[1]孫滿靈.環氧樹脂應用原理與技術[M].機械工業出版社，2002，9

[2]陳平，劉勝平，等.環氧樹脂[M].化學工業出版社，1999.

[3]胡玉明.環氧固化劑及添加劑[M].化學工業出版社，2015.endprint