以甲乙酮肟為封閉劑,異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇-400為主要原料,合成了封閉型水性聚氨酯（WPU）耐熱助劑,采用傅里葉變換紅外光譜儀對WPU分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。將WPU應(yīng)用于絕緣紙浸漬處理制備耐熱絕緣紙,對絕緣紙、耐熱絕緣紙?jiān)?50℃條件下進(jìn)行0～168 h的熱老化實(shí)驗(yàn),對紙張熱老化前后的抗張強(qiáng)度、纖維素聚合度和纖維表面形貌進(jìn)行表征。紅外光譜結(jié)果表明,WPU在130℃下發(fā)生解封反應(yīng),釋放出與纖維素羥基反應(yīng)的異氰酸酯基團(tuán),形成WPU與纖維的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。相比絕緣紙,在熱老化過程中,耐熱絕緣紙的纖維素聚合度下降速率低于絕緣紙,抗張強(qiáng)度損失率由38.5%降低至19.8%,WPU可以顯著提高絕緣紙的耐熱老化性能。 

【文章來源】：中國造紙. 2020,39(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

WPU上膠量對耐熱絕緣紙抗張強(qiáng)度的影響

表3、圖4結(jié)果表明，絕緣紙?jiān)跓崂匣^程中，隨著老化時(shí)間的延長，絕緣紙的抗張強(qiáng)度逐漸降低，這是由于纖維素分子鏈在高溫作用下發(fā)生了主鏈斷裂及側(cè)基從主鏈脫去反應(yīng)，使相對分子質(zhì)量下降，其機(jī)械強(qiáng)度逐漸劣化，熱老化168 h后絕緣紙抗張強(qiáng)度損失率為38.5%。耐熱絕緣紙?jiān)跓崂匣?4 h后，抗張強(qiáng)度增大，在熱老化72 h后抗張強(qiáng)度開始逐漸降低，168 h后抗張強(qiáng)度損失率為19.8%。說明WPU通過解封反應(yīng)產(chǎn)生可以與纖維素羥基反應(yīng)的活性基團(tuán)，形成WPU與纖維的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使絕緣紙耐熱老化性能顯著提高。2.3.3 耐熱絕緣紙聚合度分析

采用FT-IR對WPU結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，3325 cm-1處的吸收峰為PEG-400、MDEA的羥基與異氰酸酯基反應(yīng)生成的氨基甲酸酯基團(tuán)的—NH—伸縮振動(dòng)峰；2870～2950 cm-1處為飽和烴基—CH3、—CH2的伸縮振動(dòng)峰；1701 cm-1處為氨基甲酸酯基團(tuán)上C=O的伸縮振動(dòng)峰；1531 cm-1處為N—H的變形振動(dòng)峰；1102 cm-1處為PEG上醚鍵C—O—C的吸收峰；而異氰酸酯基團(tuán)的特征吸收峰在2250 cm-1附近，在WPU中異氰酸酯基團(tuán)的特征吸收峰已經(jīng)完全消失，說明預(yù)聚體中的異氰酸酯基團(tuán)已被MEKO完全封閉。由此可以說明，實(shí)驗(yàn)中所合成的產(chǎn)物為目標(biāo)聚合物WPU。圖2 WPU紅外光譜圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甲乙酮肟封閉水性聚氨酯/聚乙烯醇復(fù)合材料的制備及性能[J]. 趙艷娜,姬定西,任貝鴿,趙瑤,李鑫.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]換流變壓器下新型纖維素絕緣紙?zhí)匦跃C述[J]. 廖瑞金,王季宇,袁媛,高飛,李劍.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]加熱致活封閉型水性聚氨酯膠束制備與表征[J]. 鄔洪川,李志國,張永良,朱麗濱,顧繼友.  高分子材料科學(xué)與工程. 2015(02)
[4]咪唑封閉IPDI水性聚氨酯的合成及在紙張?zhí)幚碇械膽?yīng)用[J]. 軒少云,謝益民,王鵬,楊海濤.  紙和造紙. 2013(05)
[5]電力變壓器油紙絕緣熱老化研究綜述[J]. 廖瑞金,楊麗君,鄭含博,汪可,馬志欽.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]電力變壓器用絕緣紙熱老化微觀機(jī)理的X射線衍射分析[J]. 向彬,廖瑞金,張勇,何壘,周天春.  高壓電器. 2012(03)
[7]不同軟硬段比例的封閉型水性聚氨酯對紙張性能的影響[J]. 龔關(guān),楊海濤,尚尉,謝益民.  中國造紙學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]±800kV直流輸電工程用換流變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)的研究[J]. 李文平,陳志偉,宋秀生,齊桂芬,趙文祥,孔妮娜.  電力設(shè)備. 2007(03)
[9]絕緣紙耐高溫老化助劑的制備及應(yīng)用[J]. 姚潔,魏曉魏,殷勤儉,王公應(yīng).  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2002(05)

碩士論文
[1]電力變壓器油紙絕緣老化的熱分析動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究[D]. 桑福敏.重慶大學(xué) 2009



本文編號：3580936