环氧树脂灌封胶开裂原因及解决办法

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。

环氧树脂灌封料开裂原因

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。

环氧树脂灌封胶选择技巧

环氧树脂是灌封料的主体材料，其性能的优劣直接影响灌封产品的好坏，因此，环氧树脂的选择是提高灌封料抗低温开裂性能的关键之一。

要解决环氧灌封料的低温开裂问题，应选用挠性好、反应活性较小或环氧基含量低(即分子量大)的树脂。S.Nishijima等做了一系列的研究工作，结果表明通过分子设计方法，选用大分子量环氧树脂，降低体系中官能团的浓度，可提高环氧固 化物的力学性能，特别是其低温下的力学性能，从而提高环氧固 化物抗低温开裂能力;但使用分子量大的环氧树脂会提高树脂粘度，可能带来工艺上的困难。同时，通过分子设计，引进特定结构的基团也可提高环氧固化物的低温力学性能，如引进具有二维直链结构苯氧基团、联苯结构等都可提高环氧树脂低 温下的断裂韧性。

综合考虑，在选用环氧树脂时，应采用多组分环氧树脂混合体，加入有利于低温性能的结构基团，降低体系中官能团的浓度。

产品结构设计防止胶体开裂

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：

(1)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。

(2)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。

(3)嵌件个数应尽量少，避免应力集中的个数。

(4)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。