一种耐腐蚀性耐火母线槽及其生产工艺的制作方法

本发明涉及母线槽，具体为一种耐腐蚀性耐火母线槽及其生产工艺。

背景技术：

1、在电力、石化、冶金、交通等工业领域，母线槽是电力输送和配电系统中的关键设备之一。为了保证其在较苛刻环境中的可靠性和使用安全性，通常需要保证母线槽的耐腐蚀性和耐火性能。

2、现有技术中，母线槽通常由无机填料和树脂粘结剂混合浇筑得到。其中，由于环氧树脂具有优异的耐热性、绝缘性和机械性能，在电气设备中应用适配性更佳；故而通常使用其作为树脂粘结剂。但是，由于环氧树脂的结构中含有较多苯环，导致母线槽存在抗冲击性能较差的缺陷。同时，以环氧树脂作为树脂粘结剂，虽然在大多数环境下具有良好的抗腐蚀性能；但是，母线槽有时需要在长期潮湿环境，以及有酸和碱的环境中使用；故而需要进一步增强树脂粘结剂的耐腐蚀性，从而增加应用广泛性。

3、综上所述，解决上述问题，制备一种耐腐蚀性耐火母线槽具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性耐火母线槽及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种耐腐蚀性耐火母线槽，所述耐腐蚀性耐火母线槽的原料包括以下物质：按重量份数计，20~24份环氧树脂、10.5~12.5份固化剂、69~82份无机填料、0.5~1.5份助剂；所述环氧树脂包括质量为1:（0.5~0.6）的双酚a型环氧树脂和硅烷偶联剂改性环氧树脂；所述固化剂包括氨基固化剂和羧基固化剂。

4、进一步方案中，所述硅烷偶联剂改性环氧树脂由摩尔比为1:（0.1~0.12）的双酚a型环氧树脂和异氰酸丙基三乙氧基硅烷制备得到。

5、进一步方案中，所述硅烷偶联剂改性环氧树脂制备工艺包括以下步骤：将双酚a型环氧树脂和催化剂混合均匀，氮气氛围下，升温至60~65℃，滴加异氰酸丙基三乙氧基硅烷，滴加时间为30~60分钟，继续反应60~80分钟，后处理，得到硅烷偶联剂改性环氧树脂。

6、进一步方案中，所述固化剂包括质量比为（1~1.5）:1的氨基固化剂和羧基固化剂。

7、进一步方案中，所述氨基固化剂的制备工艺包括以下步骤：（1）将双酚a双烯丙基醚加入至四氢呋喃中，加入12-巯基十二烷基磷酸、偶氮二异丁腈，搅拌均匀，紫外光点击反应60~100分钟，后处理，得到磷酸基改性单体；（2）将磷酸基改性单体、1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、甲醛依次加入至醋酸盐缓冲溶液中，搅拌30~60分钟；升温至70~75℃搅拌反应100~120分钟，后处理，得到氨基固化剂。

8、进一步方案中，所述氨基固化剂的原料包括以下物质：按重量份数计，8.5~9份磷酸基改性单体、5.5~6.5份1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、0.6~0.8份甲醛；所述磷酸基改性单体的原料包括以下物质：按重量份数计，3~4份双酚a双烯丙基醚、5.5~6.5份12-巯基十二烷基磷酸、0.01~0.03份偶氮二异丁腈。

9、进一步方案中，所述羧基固化剂的制备是基于所述氨基固化剂改性得到的，具体制备工艺包括以下步骤：将氨基固化剂、衣康酸、无水硫酸镁依次加入邻二甲苯中，升温至140~145℃搅拌反应20~24小时，后处理，得到羧基固化剂。

10、进一步方案中，所述羧基固化剂的原料包括以下物质：14~16份氨基固化剂、2.6~3份衣康酸、120~140份邻二甲苯。

11、进一步方案中，所述无机填料包括以下组分：按重量份数计：20~24份火山岩、20~24份二氧化锆、20~24份氧化铬、9~10份石英砂；所述助剂包括消泡剂和咪唑盐促进剂。

12、进一步方案中，一种耐腐蚀性耐火母线槽的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

13、（1）将火山岩、二氧化锆、氧化铬、石英砂混合均匀，得到无机填料；

14、（2）将无机填料、硅烷偶联剂改性环氧树脂依次加入溶剂中，在60~65℃下混合2~3小时，减压除去溶剂，得到原料a；

15、（3）将原料a加入至双酚a型环氧树脂中搅拌均匀，加入固化剂、助剂，搅拌均质化，得到母线槽浇注料；

16、（4）将镀锡母线铜排固定在模具中，倒入母线槽浇注料，震动脱气，在90~120℃固化1~2小时，在120~150℃下固化1~2小时，脱模，得到耐腐蚀耐火母线槽。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

18、（1）本发明技术方案中，通过制备硅烷偶联剂改性环氧树脂，增加无机填料的分散性和交联性，从而增强母线槽的力学性能、耐腐蚀性和耐火性。

19、其中，硅烷偶联剂改性环氧树脂是以异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性双酚a型环氧树脂制备得到的。相较于直接引入硅烷偶联剂增加分散性和相容性，将其改性得到甘油硅氧烷基团的树脂，有效抑制了小分子硅烷偶联剂的迁移性。从而以硅烷偶联剂改性环氧树脂为媒介，增加无机填料在双酚a型环氧树脂中的流动性，从而增强了母线槽浇注料的混合均匀性和界面相容性，增强了母线槽的抗冲击性；同时由于“异氰酸丙基三乙氧基硅烷”支链的接枝，有效增加了交联密度，从而降低了母线槽的孔隙率，进一步在保证了母线槽的耐火性能，提高了母线槽的耐腐蚀性。

20、（2）本发明技术方案中，通过制备氨基固化剂和羧基固化剂用于固化环氧树脂，从而有效增强母线槽的耐腐蚀性和抗冲击性能。

21、其中，氨基固化剂是以双酚a双烯丙基醚为基础单体，先利用巯基和烯丙基间的紫外光点击反应接枝在其两端，得到磷酸基改性单体；再利用磷酸基团与1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚的氨基反应，得到氨基固化剂；而羧基固化剂是在氨基固化剂的基础上，利用其氨基与衣康酸中羧基和乙烯基反应环化，在端基产生“4-羧基吡咯烷酮”基，以此得到羧基固化剂。

22、其中，氨基固化剂和羧基固化剂中均含有“双酚a”基，与环氧树脂具有相似相容性，增加了固化剂在母线槽浇注料的分散交联性，增强了抗冲击性和耐腐蚀性；同时，均含有“十二烷”链段、“硅醚”链段，在母线槽中产生连续的柔韧相，有效吸收能量；以此增加母线槽的韧性和抗冲击性能。而含有的硫、磷、氮元素可以增强耐火性能。同时，羧基固化剂中含有的吡咯烷酮基团，可以增强交联网络结构，减少缺陷和孔洞；同时其具有良好的极性，可以增加耐腐蚀性。

23、其中，氨基固化剂和羧基固化剂需要设置一定的比例，羧基固化剂极性更高，引入可以增加母线槽的耐腐蚀性，但是随着羧基固化剂含量增多，氧元素增多，固化形成的结构硬度和脆性会增加，导致抗冲击性能下降，故而需要设定氨基固化剂和羧基固化剂的比例。

24、以此，利用氨基固化剂和羧基固化剂作为混合型固化剂，有效提高母线槽的耐腐蚀性和力学性能。

技术特征：

1.一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述耐腐蚀性耐火母线槽的原料包括以下物质：按重量份数计，20~24份环氧树脂、10.5~12.5份固化剂、69~82份无机填料、0.5~1.5份助剂；所述环氧树脂包括质量为1:（0.5~0.6）的双酚a型环氧树脂和硅烷偶联剂改性环氧树脂；所述固化剂包括氨基固化剂和羧基固化剂；所述硅烷偶联剂改性环氧树脂由摩尔比为1:（0.1~0.12）的双酚a型环氧树脂和异氰酸丙基三乙氧基硅烷制备得到。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述硅烷偶联剂改性环氧树脂制备工艺包括以下步骤：将双酚a型环氧树脂和催化剂混合均匀，氮气氛围下，升温至60~65℃，滴加异氰酸丙基三乙氧基硅烷，滴加时间为30~60分钟，继续反应60~80分钟，后处理，得到硅烷偶联剂改性环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述固化剂包括质量比为（1~1.5）:1的氨基固化剂和羧基固化剂。

4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述氨基固化剂的制备工艺包括以下步骤：（1）将双酚a双烯丙基醚加入至四氢呋喃中，加入12-巯基十二烷基磷酸、偶氮二异丁腈，搅拌均匀，紫外光点击反应60~100分钟，后处理，得到磷酸基改性单体；（2）将磷酸基改性单体、1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、甲醛依次加入至醋酸盐缓冲溶液中，搅拌30~60分钟；升温至70~75℃搅拌反应100~120分钟，后处理，得到氨基固化剂。

5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述氨基固化剂的原料包括以下物质：按重量份数计，8.5~9份磷酸基改性单体、5.5~6.5份1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、0.6~0.8份甲醛；所述磷酸基改性单体的原料包括以下物质：按重量份数计，3~4份双酚a双烯丙基醚、5.5~6.5份12-巯基十二烷基磷酸、0.01~0.03份偶氮二异丁腈。

6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述羧基固化剂的制备是基于所述氨基固化剂改性得到的，具体制备工艺包括以下步骤：将氨基固化剂、衣康酸、无水硫酸镁依次加入邻二甲苯中，升温至140~145℃搅拌反应20~24小时，后处理，得到羧基固化剂。

7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述羧基固化剂的原料包括以下物质：14~16份氨基固化剂、2.6~3份衣康酸、120~140份邻二甲苯。

8.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽，其特征在于：所述无机填料包括以下组分：按重量份数计：20~24份火山岩、20~24份二氧化锆、20~24份氧化铬、9~10份石英砂；所述助剂包括消泡剂和咪唑盐促进剂。

9.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性耐火母线槽的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明涉及母线槽技术领域，具体为一种耐腐蚀性耐火母线槽及其生产工艺。所述耐腐蚀性耐火母线槽的原料包括以下物质：按重量份数计，20.5~24.5份环氧树脂、10~12份固化剂、69~82份无机填料、0.5~1.5份助剂；所述环氧树脂包括质量为1:（0.5~0.6）的双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂改性环氧树脂；所述固化剂包括氨基固化剂和羧基固化剂。所述硅烷偶联剂改性环氧树脂由摩尔比为1:（0.1~0.12）的双酚A型环氧树脂和异氰酸丙基三乙氧基硅烷制备得到。技术研发人员：任庆受保护的技术使用者：江苏盈聚电气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13