MPI树脂应用介绍之一

(高压电力绝缘领域)

       随着干式电力变压器、互感器等高压电力设备的迅速发展,对高压绝缘材料也提出了越来越高的要求,开发性能优异的H级、C级、户外,以及能应用于高温、潮湿、严寒、大温差、强辐照、腐蚀性、油污、盐雾等苛刻环境条件的高压绝缘材料,是电工电气新材料领域的一个世界性课题。

树脂基绝缘材料是当今世界绝缘材料应用和发展的重点,主要有环氧、酚醛、有机硅等。其中应用范围最广、用量最大的是环氧。环氧耐温一般都在110℃左右,在户外易老化(发脆)。现在一些高档的环氧(如汽巴的AralditeBF等浇注树脂),虽然通过改性、添加各种助剂或者采用脂环族环氧,性能有了明显改善,但仍然难以达到H级外绝缘和C级绝缘的要求,并且价格也较高。针对于此,我们研制开发了性能更优的新型绝缘材料MJ树脂,该产品技术为世界首创。

MPI树脂为新型的热固型聚酰亚胺树脂,该树脂在耐高低温和耐辐照性能方面优于环氧、酚醛、有机硅、聚砜、聚酯、聚芳酯等类别的所有高分子绝缘材料,在高温下具有突出的介电性能、力学性能、耐辐照性能、耐燃性能、耐磨性能、制品尺寸稳定性好,耐有机溶剂,并且低温性能优良。

MPI聚酰亚胺树脂在高压电力绝缘,尤其是H级、C绝缘;外绝缘;苛刻环境绝缘等高要求领域,具有其他高分子材料无法比拟的性能优势,同目前使用最为广泛的环氧(包括脂环族环氧)做对比,主要性能说明如下:

1、耐温性:

MPI树脂能在180-200℃的高温条件下长期使用,并保持电性能的稳定性,其马丁耐热达390℃,如有需要,还可进一步提高。完全可以满足H级、C级耐温等级的绝缘要求;而环氧一般耐温在130℃以下,要提高其耐温等级,须进行改性或采用脂环族环氧,不仅成本较高,而且稳定性也难以保证。环氧温度超过120℃时,其介电性能就会大幅下降,当温度达到180-200℃时,则会热分解。因而即使耐热性能最优异的环氧也只能达到H级,世界范围内尚无能达到C级使用要求的工业化环氧产品。可见环氧与MJ树脂相比,在耐温性能方面存在着难以逾跃的差距。

2、耐候性:

MPI树脂耐气候老化性能优异,户外可保证正常使用寿命在20年以上,在高压外绝缘的中应用大幅优于以耐候性著称的有机硅橡胶,更是环氧的3-6倍。环氧如较长时间在户外使用会老化脆裂,目前高压电力应用上所谓的户外环氧实际上只是通过添加紫外线吸收剂等方法来延缓制品老化,但由于不能改变环氧所固有的化学结构,效用是十分有限的,其耐候性还远不如硅橡胶。 用MPI树脂制备的用于户外电机专用绝缘漆,是目前国内唯一能通过美国耐盐囟腐蚀检测的电机外绝缘漆。

3、粘度:

形态和粘度决定着高分子材料的适用性和加工成本,MJ树脂为液态,粘度适中,一般在450厘泊,在干式变压器、互感器要求无气隙绝缘的浇注中,无需复杂的消泡工艺。而环氧粘度相对较高,粘度一般在9000-13000厘泊以上或者呈固态,浇注时需添加溶剂稀释,并采取加热排除气泡等工艺,消泡难度大、成本高。同时由于无溶剂,不仅有效地提高了绝缘的湿热稳定性和体积电阻稳定性,而且降低了加工成本和能耗,提高了功效。如用于制备绝缘漆、物种涂料,MPI树脂由于其低粘度的优势,无需添加溶剂,从而达到高固分、无溶剂的要求,这更是环氧所无法比拟的。

4、尺寸稳定性

MPI树脂的尺寸稳定性优异,固化收缩率在1%以下,由于是无溶剂型的,并且与绝大多数金属、嵌件、填料的附着力和相溶性极优,制品固化收缩率在0.5%以下,可确保制品的尺寸精度,这是陶瓷、硅橡胶、环氧所无匹敌的。环氧的收缩率在1-3%,对于有高精度要求的插件、热块、配合工件难以保证精密度。

5性价比(性能与价格比):

为适应F级以上高压及外绝缘和需要,MPI树脂可根据客户提出的具体指标要求,制备成价廉物美、高性能的浇注料、漆料、模压料、型材及制品等提供给客户。高纯度MPI树脂在性能明显优于国外C级绝缘材料的同时,价格仅为其20-25%,极竞争力。

此外,环氧还存在着固化物性脆、因含苯环而降低了弹性、剥离强度低、耐机械冲击和热冲击差的缺点,而MPI树脂在抗拉、抗压、扭力、粘接力、冲击强度、介电强度等方面也优于环氧等几乎所有其他现已采用的高分子绝缘材料,是在高要求电气绝缘领域取代陶瓷、环氧、硅橡胶等理想材料。

 

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