本發(fā)明涉及母線槽，具體為一種防水母線槽及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代生活都離不開電力，工業(yè)生產(chǎn)車間以及都市商場、寫字樓等都需要消耗大量的電能。面對如此巨大的工作負荷，必須選用安全可靠的傳導(dǎo)設(shè)備，母線槽系統(tǒng)是一個高效輸送電流的配電裝置，可以滿足越來越高的商場、寫字樓和大規(guī)模工廠配線的需要。

2、母線槽將復(fù)合樹脂對銅母線直接澆注密封，從而在母線表面形成的聚合物絕緣材料。在實際使用中，環(huán)境中的水分會影響其絕緣性能，長時間運行就會造成絕緣損壞，母線槽通過電流時會引起發(fā)熱，造成失火、故障等重大的安全事故，造成嚴重的人員安全隱患和巨大的財產(chǎn)損失。因此，對母線槽進行防水處理非常重要。此外，提高母線槽的熱穩(wěn)定性和耐火性能也同樣重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種防水母線槽及其制備工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種防水母線槽及其制備工藝，包括以下步驟：

3、步驟1：

4、將甲基丙烯酸異氰基乙酯分散在四氫呋喃中，加熱至50~60℃，以氯鉑酸異丙醇溶液為催化劑、氬氣作為保護氣體，加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，在60~70℃下反應(yīng)5~8h，減壓蒸餾除去溶劑四氫呋喃，真空干燥得到有機硅改性二異氰酸酯；

5、步驟2：

6、將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與四氫呋喃溶液混合，在冰水浴中，控制內(nèi)溫在5~10℃，攪拌加入3-烯丙氧基-1,2-丙二醇，加入時間為0.5~1h，待滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3~5h，反應(yīng)結(jié)束轉(zhuǎn)移至溫水，控制反應(yīng)溫度為40~50℃，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)反2~3h，待反應(yīng)結(jié)束后，在110~120℃下恒溫干燥6~8h，得到雙羥基膦雜菲化合物；其中，9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與3-烯丙氧基-1,2-丙二醇按摩爾比1:1進行反應(yīng)；

7、步驟3：

8、分別將有機硅改性二異氰酸酯、雙羥基膦雜菲化合物在110~120℃下真空干燥2~3h，冷卻后，在氮氣環(huán)境下，將有機硅改性二異氰酸酯與雙羥基膦雜菲化合物按摩爾比1.5~2混合，以二月桂酸二丁基錫為催化劑，在50~60℃下攪拌15~30min，升溫至70~80℃后，保溫反應(yīng)1~3h，得到異氰酸酯封端含硅聚合物；

9、步驟4：

10、將環(huán)氧樹脂、異氰酸酯封端含硅聚合物混合，在氮氣保護下升溫至90~100℃，以二月桂酸丁基錫為催化劑攪拌反應(yīng)1~2h，得到有機硅改性環(huán)氧樹脂；

11、步驟5：

12、s1：將母線銅排放入模具中，進行固定；

13、s2：將60~75份有機硅改性環(huán)氧樹脂、5~8份無機填料混合，攪拌30~60min后加入30~37份固化劑，繼續(xù)攪拌15~30min后，注入s1中的模具中；

14、s3：將澆筑完成的模具進行加熱固化，固化方法為在100~120℃下保溫2~3h，升溫至130~140℃保溫2~3h，繼續(xù)升溫至140~150℃下1~2h，自然冷卻脫去模具，得到防水母線槽；

15、進一步的，步驟1中，氯鉑酸異丙醇溶液中，氯鉑酸的濃度為0.01~0.05g/ml。

16、進一步的，步驟1中，甲基丙烯酸異氰基乙酯與1,1,3,3-四甲基二硅氧烷按摩爾比2:1進行反應(yīng)。

17、進一步的，步驟2中，9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與3-烯丙氧基-1,2-丙二醇按摩爾比1:1進行反應(yīng)。

18、進一步的，步驟3中，有機硅改性二異氰酸酯與雙羥基膦雜菲化合物按摩爾比（1.5~2）:1混合。

19、進一步的，步驟4中，有機硅改性環(huán)氧樹脂中，各組分含量，按重量百分數(shù)計，81~87%環(huán)氧樹脂、13~19%異氰酸酯封端含硅聚合物。

20、進一步的，s2中，各組分用量按重量份數(shù)計，60~75份有機硅改性環(huán)氧樹脂、5~8份無機填料、30~37份固化劑。

21、進一步的，s2中，無機填料為石英粉末、高嶺石粉末、滑石粉末中的任一種或多種。

22、進一步的，s3中，固化方法為在100~120℃下保溫2~3h，升溫至130~140℃保溫2~3h，繼續(xù)升溫至140~150℃保溫1~2h。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：本發(fā)明制備了一種防水母線槽，主要針對母線槽內(nèi)的澆注膠料進行了改進。本發(fā)明選用環(huán)氧樹脂作為主要的澆注膠料，環(huán)氧樹脂防水性能良好，滿足母線槽對防水能力的要求。本發(fā)明以甲基丙烯酸異氰基乙酯與1,1,3,3-四甲基二硅氧烷為原料，通過碳碳雙鍵和硅氫鍵加成反應(yīng)，得到有機硅改性二異氰酸酯；選擇新型阻燃劑中間體9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，利用其高反應(yīng)活性的p-h鍵與3-烯丙氧基-1,2-丙二醇反應(yīng)，得到雙羥基膦雜菲化合物；將雙羥基膦雜菲化合物和有機硅改性二異氰酸酯為原料，以二月桂酸二丁基錫為催化劑，通過羥基與異氰酸酯基的反應(yīng)，合成了一種具有阻燃性能的異氰酸酯封端含硅聚合物。

24、將異氰酸酯封端含硅聚合物與環(huán)氧樹脂混合，異氰酸酯能夠與環(huán)氧樹脂側(cè)鏈的羥基基團反應(yīng)，通過化學反應(yīng)將其引入到環(huán)氧樹脂分子側(cè)鏈中，提高防火阻燃性能。異氰酸酯封端含硅聚合物的為長線性聚合物，其中的有機硅分子鏈柔性較強，起到增韌作用，可以增加抗沖擊強度。盡管有機硅本身不能阻燃，但是其可以提高材料的耐熱性能，在短時間內(nèi)可耐受更高的溫度，提高了材料的使用安全性能。此外，普通的環(huán)氧樹脂固化后含有大量羥基、醚鍵等親水基團，而經(jīng)過本發(fā)明改性后，硅元素會向環(huán)氧樹脂表面遷移，表面疏水性能增強，有效抵抗空氣中的水氣，進一步保證母排在干燥的環(huán)境中運行，提高電器的運行穩(wěn)定性和安全性。

25、需要補充說明的是，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，隨著異氰酸酯封端含硅聚合物用量的增加，改性后的環(huán)氧樹脂的抗沖擊性能出現(xiàn)了先增大后降低的趨勢。這主要是因為當異氰酸酯封端含硅聚合物用量較低時，二者的相容性較好，異氰酸酯封端含硅聚合物的引入提高有利于環(huán)氧樹脂分子側(cè)鏈發(fā)生交聯(lián)，提高固化后樹脂料的致密程度，在一定程度上彌補了單一環(huán)氧樹脂固化時產(chǎn)生的缺陷，對材料整體的強度、防水效果均有改善效果。而隨著異氰酸酯封端含硅聚合物用量的升高，一方面二者的相容性下降，宏觀上出現(xiàn)了分離的情況；另一方面，異氰酸酯封端含硅聚合物的用量增加也會導(dǎo)致反應(yīng)位點變多，環(huán)氧樹脂分子鏈之間側(cè)鏈交聯(lián)程度升高，反而限制了主鏈之間的環(huán)氧基固化交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致固化后的材料性能降低。綜合考慮材料的阻燃性、抗沖擊性能、耐熱性能各項性能，控制異氰酸酯封端含硅聚合物的質(zhì)量用量占有機硅改性環(huán)氧樹脂總量的13~19%，制備得到的防水母線槽性能最佳。

技術(shù)特征：

1.一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：s2中，各組分用量按重量份數(shù)計，60~75份有機硅改性環(huán)氧樹脂、5~8份無機填料、30~37份固化劑；其中，所述無機填料為石英粉末、高嶺石粉末、滑石粉末中的任一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：步驟1中，氯鉑酸異丙醇溶液中，氯鉑酸的濃度為0.01~0.05g/ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：步驟1中，甲基丙烯酸異氰基乙酯與1,1,3,3-四甲基二硅氧烷按摩爾比2:1進行反應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：步驟2中，9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與3-烯丙氧基-1,2-丙二醇按摩爾比1:1進行反應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：步驟3中，有機硅改性二異氰酸酯與雙羥基膦雜菲化合物按摩爾比（1.5~2）:1混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：步驟4中，有機硅改性環(huán)氧樹脂中，各組分含量，按重量百分數(shù)計，81~87%環(huán)氧樹脂、13~19%異氰酸酯封端含硅聚合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水母線槽的制備工藝，其特征在于：s3中，固化方法為在100~120℃下保溫2~3h，升溫至130~140℃保溫2~3h，繼續(xù)升溫至140~150℃保溫1~2h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的制備工藝制備得到的防水母線槽。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及母線槽領(lǐng)域，具體為一種防水母線槽及其制備工藝。本發(fā)明將母線銅排置于模具中；將有機硅改性環(huán)氧樹脂、無機填料、固化劑混合后澆注、固化、脫模得到防水母線槽；有機硅改性環(huán)氧樹脂的制備方法為：（1）將甲基丙烯酸異氰基乙酯、1,1,3,3?四甲基二硅氧烷反應(yīng)制備有機硅改性二異氰酸酯；（2）將9,10?二氫?9?氧雜?10?磷雜菲?10?氧化物與3?烯丙氧基?1,2?丙二醇反應(yīng)合成雙羥基膦雜菲化合物；（3）將有機硅改性二異氰酸酯、雙羥基膦雜菲化合物聚合反應(yīng)得到異氰酸酯封端含硅聚合物；再將異氰酸酯封端含硅聚合物與環(huán)氧樹脂混合。本發(fā)明制備的防水母線槽安全性高，滿足實際應(yīng)用需要。

技術(shù)研發(fā)人員：姜伶玉,徐肖何
受保護的技術(shù)使用者：江蘇永金新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6