灌封胶开裂原因,环氧树脂灌封胶为什么会开裂,有什么解决方案

      环氧树脂灌封胶具有许多优点，如优良的力学性能、电绝缘 性、耐热性、耐腐蚀性以及与各种材料良好的粘接性能等，因而被广泛地应用在干式变压器、互感器、电抗器等电器设备的整体 灌注密封上。然而，随着电器领域的发展，电器使用环境越来越苛刻，环氧树脂灌封料逐渐暴露出其缺陷，即固化物易开裂， 特别是在低温环境下更易开裂。环氧树脂灌封料的低温开裂问题，严重影响了电器产品的质量和在使用中的安全稳定性，一直是环氧树脂灌封工作中迫切需要解决的问题。因此提高环氧树脂灌封胶抗开裂性能的研究十分重要。

环氧灌封胶开裂原因分析：

环氧树脂灌封料产生低温开裂的原因是多方面的，如配方设计、产品结构设计和灌封工艺等。同时，低温开裂现象的产生往往是上述多种因素共同作用的结果。

其中环氧树脂灌封胶料由于配方设计、产品结构设计、灌封工艺等方面的因素，在固化过程中会产生较大的内应力，在内应力作用下，灌封胶料内不同程度的缺陷和细微的裂纹扩展造成开裂。所以，内应力的存在是导致灌封料开裂的根本原因。

1、从组分上看，环氧灌封胶一般是A/B双组份，A组分由经过加工或改性后的环氧树脂与颜填料、助剂组成，环氧树脂本身的耐温极限在120℃，高温使得环氧树脂分子老化断键；B组分一般采用胺类和酸酐类环氧固化剂，属于加成缩合性固化剂，容易产生气泡，酸酐类与胺类相比，固化温度较高，固化时间长，收缩率小，耐温性好，但耐溶剂、耐碱性较差，固化后均形成热固性产品，硬度高，在外界冷热交变环境下容易出现细小裂纹，失去密封性。 

2、从结构上看，环氧树脂中的环氧基与固化剂活性基团反应，环氧值高的固化后交联度高，强度大，但较脆，高温下易开裂；环氧值中等的在冷热温度下性能良好；环氧值低的交联度低，强度较差。 

3、在配方设计中，颜填料的密度、粒径、形状等对性能影响很大，颜填料的分散状态也对性能有较大影响，各组分间的配比、用量需要经过反复优化，配方设计不当，不能提高灌封胶的综合性能。 

4、从工艺上看，由于环氧类灌封胶多属于加成缩合型固化，固化中产生副产物，如甲醇、氨气等气体，工艺操作不当内部及表面会聚集大量气孔，气孔会大大降低环氧灌封胶的强度，在冷热温度下会产生大量裂纹。

环氧灌封胶开裂解决方案：

1、通过对环氧树脂改性，控制环氧树脂的环氧值，选择合适的固化剂，来控制反应的速度、交联度、脂和填料密度、各组分间的配比和用量，提高灌封胶的耐温性、耐辐照、附着力、气密性，降低灌封胶的密度。 

2、在工艺上也要不断摸索，为了避免产生气孔，浇筑时要沿着器壁缓慢浇筑，有条件的可以先抽真空排起泡再浇筑成型；浇筑时可以先灌封大部分，待固化后再灌封剩余小部分，可以避免缩孔；可以使用不同种类的灌封胶搭配，比如与组件或线圈接触的采用环氧灌封胶，其余部位使用有机硅灌封胶，控制两个种类的用量关系。

合理设计环氧树脂灌封产品的结构，能有效降低灌封料中的内应力。因此，在环氧树脂灌封中嵌件和灌封模具的设计应遵循下列原则：

3、灌封模具的尺寸形状要有利于灌封料 自由收缩，有利于分散应力。嵌件和灌封模具应避免出现尖角、锐棱或角度急剧变化的部位，尽量采用圆形。因为圆形四周 所产生应力均匀一致，而在棱角处最容易因应力集中造成环氧树脂开裂。嵌件个数应尽量少，避免应力集中的个数。必要时应采用柔性过渡的方法，即设计弹性缓冲层，以缓解内应 力对灌封体的冲击。

这样，可大大减少环氧树脂灌封件中的内应力，从而提高其 抗低温开裂性能。

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