1前言

       真空壓力浸漬(v．P．I)技術是目前世界上最先進、應用最廣泛的絕緣處理技術，廣泛應用
于發電機、電動機的線圈主絕緣處理。其中，真空壓力浸漬樹脂對絕緣性能起著決定性的作用。環氧樹脂可以經酸酐類固化劑固化成型，形成交聯結構，具有良好的絕緣性能、機械性能
和耐高溫性能，是浸漬樹脂的首選材料之一。但是，近年來電力設備技術的飛速發展對浸漬樹脂提出了越來越高的要求。電力設備工作電壓、工作溫度及尺寸等不斷增加，而電力設備的工作環境更加惡劣，這就要求浸漬樹脂具有更優良的絕緣性能和機械性能以承受各種環境應力、機械應力和電應力等。環氧樹脂本身粘度高，不能滿足大型真空壓力浸漬工藝的要求，需要添加稀釋劑降低粘度，傳統的苯乙烯類稀釋劑由于其毒性已經不能滿足環保的要求；此外，環氧樹脂通常韌性差，質脆，需要對其進行增韌改性。對環氧樹脂的增韌改性通常采用添加增韌改性劑如納米粒子、反應性橡膠[8]、熱塑性塑料、聚硅氧烷等方法。本文采用無毒環保的有機硅氧烷作為環氧真空壓力浸漬樹脂的稀釋劑和增韌改性劑，研究了有機硅氧烷對體系粘度、絕緣性能和機械性能的影響。

2實驗部分

2.1原料

    脂環族環氧樹脂（UVR6105，陶氏化學）；甲基六氫鄰苯二甲酸酐（MHHPA），上海理億科技；環氧基硅烷（A187和W78，通用化學）；潛伏性促進劑（乙酰丙酮金屬絡合物，市售）

2.2實驗儀器及測試方法

    簡支梁無缺口沖擊強度：Rayran沖擊實驗儀；GB/T2571 -1995，樣條尺寸：80mm×10 mm
x 4 mm;彎曲強度：CMT503電子萬能試驗機（深圳新三思）；GB/T2570 -1995，樣條尺寸：80mm×15 mm×4mm;

       介電性能隨溫度的變化：西林電橋（2801型，TETTEX AG Instrument．瑞士）；
       介電性能隨頻率的變化：阻抗儀(CONCEPT 40，Novocontrol，德國)
       體積電阻率：數顯高阻計
       擊穿強度：交流擊穿強度測試儀(AHDZ，上海藍波)
       粘度：旋轉粘度計

2.3樣品制備

      將潛伏性固化促進劑與環氧樹脂混合，在約150℃下混合均勻后，抽真空除氣半小時，降溫至80℃，加入酸酐固化劑及稀釋劑并混合均勻，抽真空除氣半小時。然后在烘箱中固化。固化條件：135℃/3h+160℃/14h。

3結果與討論

3.1硅氧烷對環氧樹脂粘度的影晌        由于A187和W78是低分子化合物，其粘度很低，且分子結構中含有環氧基團，與環氧樹脂具有良好的相容性，可在任何溫度下互溶，是非常有效的環氧樹脂稀釋劑。從圖l可以看出，在100份環氧樹脂中加入10份A187或者W78，就可以使其初始粘度下降50%以上。

3.2環氧基硅烷對環氧樹脂介電性能的影響

      介質損耗( tan8)、介電常數(￡)、體積電阻率(p，)和擊穿強度是表征絕緣材料性能的重要
指標。本文研究了環氧基硅烷對環氧樹脂絕緣性能的影響，結果如圖2和表1。

       圖2 (a)表示了在工頻(50Hz)條件下，環氧樹脂的介質損耗( tan6)和介電常數(￡)隨溫度的變化。可以看出，在低溫條件下(155℃以下)，tan8和￡都隨著溫度的增加而變化不大；在高溫條件下（155℃以上），tan8和￡都隨著溫度的增加而快速增加。這是由于在低溫下，極性基團或側基及離子等都被緊緊地束縛在環氧樹脂的交聯網絡中，其活動困難，很難沿著電場方向旋轉、取向或遷移，因而體系表現出比較低的tan8和￡值。而隨著溫度升高并接近其玻璃化轉
變溫度時，交聯網絡對極性基團或側基及離子的束縛減弱，其活動能力增加，同時在高溫下，部分弱聯結解離增加，導致離子數目增多，因而體系tan8和￡值增加。此外，從圖中可以看出在溫度低于155℃的條件下，硅氧烷改性的環氧樹脂表現出與純環氧樹脂類似的介電性能；而在溫度高于155℃的情況下，硅氧烷改性的環氧樹脂體系明顯表現出比較高的tan8和￡值且隨溫度的增加而迅遽增加。這可能是由于本研究采用的兩種硅氧烷都是單環氧基化合物，其加入導致體系的交聯密度下降，故而玻璃化溫度也降低，因此，隨著溫度升高至接近其玻璃化轉變時，其tan6和￡值明顯增加。而純環氧樹脂交聯密度大，玻璃化溫度高，在180℃之前其tan6和￡未出現明顯的變化。

       圖2 (b)表示了在常溫下，環氧樹脂的介電性能隨頻率的變化情況。從圖中可以觀察到明顯的離子·界面極化松弛和B-松弛。同時，可以看出，在低頻下，硅氧烷改性的環氧樹脂表現出略高的tan8值；而在高頻下，則表現出略低的tan8值。這說明硅氧烷改性的環氧樹脂比純環氧樹脂具有比較低的偶極極化松弛，但其離子．界面極化松弛比較明顯。表1列出了不同環氧樹脂體系的擊穿強度和體積電阻率，從中可以看出，硅氧烷稀釋劑對體系的擊穿強度沒有不良影響；硅氧烷的加入可以提高常溫下環氧樹脂的體積電阻率；而155℃條件下的體積電阻率略有下降，這可能是由于硅氧烷的加入降低了環氧樹脂的玻璃化轉變溫度而引起的。

3.3硅氧烷對環氧樹脂機械性能的影響

       表2列出了環氧樹脂的沖擊強度、彎曲強度和彎曲模量。從表中可以看出，環氧基硅氧烷的加入對環氧樹脂的彎曲強度和彎曲模量影響不大；但可以明顯提高環氧樹脂的沖擊強度。這可能是由于所采用的硅氧烷中含有脂肪族單環氧基團，鏈比較長，柔順性較好；此外，有機硅氧烷中的烷氧基可以水解交聯形成-Si-O-Si-長鏈，具有良好的柔順性，從而提高環氧樹脂的沖擊強度。
4結論

       經環氧基硅氧烷改性的環氧樹脂具有優良的加工性、機械性能和絕緣性能。環氧基硅氧烷(A187)和(W78)可以作為環氧真空壓力浸漬樹脂的稀釋劑和增韌改性劑。