催化剂对基于动态酯交换Vitrimers材料的性能影响

作者:刘贺晨; 魏利伟; 孙章林; 刘畅; 刘云鹏*
来源:电工技术学报, 2023, 1-15.
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.230908

摘要

传统环氧树脂作为干式变压器、电压互感器和复合绝缘子等电工设备的主要原材料,有着良好的力学性能和电学性能,但是其固化后形成的交联网络难溶难熔。随着环氧树脂基电工设备运行年限的增长,大量退役设备的处理面临巨大的挑战。该文制备了基于酯交换的酸酐固化类玻璃化环氧树脂材料(Vitrimers),系统地研究了催化剂对树脂力学、电学、热学以及动态交换性能的影响规律,并使用醇类溶液探索其降解性能。研究结果显示,与传统环氧树脂相比,Vitrimers体系的断裂伸长率较高,表现出良好的韧性。在Vitrimers体系中以1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(TBD)为催化剂的Vitrimers具有较佳的综合特性,在高温下表现出良好的应力弛豫特性,且能够在7 h(190℃)全部溶解于乙二醇(EG)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合溶液中。该文研究结果表明,类玻璃化环氧树脂有较综合的力-热-电特性,能够快速溶解于降解溶液,有望作为电工设备的新型环保树脂基体。

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