一种复合绝缘子胶接界面偶联剂及制备方法与流程

文档序号:14293779阅读:539来源:国知局

本发明属于电力系统绝缘技术领域,更具体地,涉及一种用于复合绝缘子护套与芯棒胶接界面的偶联剂。



背景技术:

复合绝缘子的护套与芯棒间的胶接界面贯穿绝缘子两端,是绝缘子内绝缘的重要组成部分。护套与芯棒的界面质量直接关系到内绝缘的电气性能和机械性能。若复合绝缘子护套与芯棒的界面粘接质量较差,则界面易形成气隙而使周围的电场分布发生畸变,在高场强的长期作用下会促使绝缘子界面发生局部放电,使绝缘子性能劣化,严重时会导致绝缘子界面击穿或断裂的发生,影响输电线路的安全运行。其中用来粘接护套与芯棒的偶联剂对界面质量具有较大影响,如果能够使用性能更优的偶联剂,就可以有效提高绝缘子内绝缘的电气和机械性能,减少发生界面击穿或断裂的概率。



技术实现要素:

针对现有硅烷类偶联剂性能的不足,本发明的目的在于提供一种复合绝缘子胶接界面偶联剂的配方及制备方法,可用以提高护套与芯棒之间界面的粘接强度和电气绝缘性能。

一种复合绝缘子胶接界面偶联剂,所述偶联剂可用于粘接复合绝缘子的护套与芯棒;其特征在于,所述偶联剂包括以下份数的组份:

硅烷偶联剂3-6份,乙烯基硅油0.1-0.3份,稀释剂50-70份,活性剂0.03-0.06份,催化剂0.04-0.06份。

进一步,所述硅烷偶联剂由氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷组成,所配置比例为1:2:1。

所述稀释剂为甲醇或无水乙醇;

所述活性剂由间苯二酚与六亚甲基四胺组成,所配置比例为1:2。

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或正硅酸乙酯。

本发明还公开了一种前述复合绝缘子胶接界面偶联剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

1)按各组份的重量份数准备原料,备用;

2)将稀释剂加置于容器中,然后将乙烯基硅油加置于容器,对容器内溶液搅拌5-10min使二者混合均匀;

3)将硅烷偶联剂置于步骤2)中的容器中,然后对容器内溶液搅拌5-10min使之混合均匀;

4)将活性剂和催化剂置于步骤3)中的容器中,然后利用离心机以4000r/min的转速对溶液搅拌30-40min使各原料混合均匀;

5)将步骤4)所述容器中的溶液在真空环境下加热至40~50℃,保持该温度静置2~4个小时,冷却后可得到所述偶联剂。

进一步,在步骤5)中,所述真空环境是指气压低于10-2pa。

本发明与现有本领域常用的硅烷偶联剂相比,具有以下有益效果:本发明的偶联剂可以增强复合绝缘子护套与芯棒之间的粘接质量,同时提高复合绝缘子护套与芯棒之间界面的绝缘性能。实验表明,在高温硫化改性硅橡胶与玻璃纤维的界面偶联工艺中使用本发明所述的偶联剂,可以使界面在护套-芯棒压剪试验和水扩散试验(在0.1%的nacl溶液中水煮100h)中测量得粘接强度达到1.6mpa以上(较之硅烷偶联剂性能提升15%),泄漏电流小于90μa(使用硅烷偶联剂时为大于90μa)。

附图说明

图1为本发明复合绝缘子胶接界面偶联剂的制备方法流程示意图。

具体实施方式

根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本发明公开了一种复合绝缘子胶接界面偶联剂,所述偶联剂用于复合绝缘子粘接护套与芯棒;所述偶联剂包括以下份数的组份:

硅烷偶联剂3-6份,乙烯基硅油0.1-0.3份,稀释剂50-70份,活性剂0.03-0.06份,催化剂0.04-0.06份。

其中,所述硅烷偶联剂由氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷组成,所配置比例为1:2:1。

所述稀释剂为甲醇或无水乙醇。

所述活性剂由间苯二酚与六亚甲基四胺组成,所配置比例为1:2。

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或正硅酸乙酯。

本发明还公开了一种前述复合绝缘子胶接界面偶联剂的制备方法,如附图1所示,制备方法包括以下步骤:

1)按各组份的重量份数准备原料,备用;

2)将稀释剂加置于容器中,然后将乙烯基硅油加置于容器,对容器内溶液搅拌5-10min使二者混合均匀;

3)将硅烷偶联剂置于步骤2)中的容器中,然后对容器内溶液搅拌5-10min使之混合均匀;

4)将活性剂和催化剂置于步骤3)中的容器中,然后利用离心机以4000r/min的转速对溶液搅拌30-40min使各原料混合均匀;

5)将步骤4)所述容器中的溶液在真空环境下(气压低于10-2pa)加热至40~50℃,保持该温度静置2~4个小时,冷却后可得到所述偶联剂。

实施例1:一种新型复合绝缘子偶联剂,其包括:硅烷偶联剂3份,乙烯基硅油0.1份,稀释剂50份,活性剂0.03份,催化剂0.04份。

所述硅烷偶联剂由氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷组成,所配置比例为1:2:1;

所述稀释剂为甲醇或无水乙醇;

所述活性剂由间苯二酚与六亚甲基四胺组成,所配置比例为1:2;

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或正硅酸乙酯。

复合绝缘子偶联剂的制备顺序步骤为:

1)按各原料的重量份数准备原料,备用;

2)将稀释剂加置于容器中,然后将乙烯基硅油加置于容器,对容器内溶液搅拌5-10min使二者混合均匀;

3)将氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷置于步骤2)中的容器中,然后对容器内溶液搅拌5-10min使之混合均匀;

4)将间苯二酚、六亚甲基四胺和二丁基二月桂酸锡置于步骤3)中的容器中,然后利用离心机以4000r/min的转速对溶液搅拌30-40min使各原料混合均匀

5)将搅拌后的溶液在真空环境(低于10-2pa气压)下加热至40℃,保持该温度静置2.5个小时,冷却后可得到本发明所述偶联剂。

实施例2:一种新型复合绝缘子偶联剂,其包括:硅烷偶联剂4.5份,乙烯基硅油0.2份,稀释剂60份,活性剂0.04份,催化剂0.05份。

所述硅烷偶联剂由氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷组成,所配置比例为1:2:1;

所述稀释剂为甲醇或无水乙醇;

所述活性剂由间苯二酚与六亚甲基四胺组成,所配置比例为1:2;

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或正硅酸乙酯。

复合绝缘子偶联剂的制备顺序步骤为:

1)按各原料的重量份数准备原料,备用;

2)将稀释剂加置于容器中,然后将乙烯基硅油加置于容器,对容器内溶液搅拌5-10min使二者混合均匀;

3)将氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷置于步骤2)中的容器中,然后对容器内溶液搅拌5-10min使之混合均匀;

4)将间苯二酚、六亚甲基四胺和二丁基二月桂酸锡置于步骤3)中的容器中,然后利用离心机以4000r/min的转速对溶液搅拌30-40min使各原料混合均匀,即可得到所述偶联剂。

5)将搅拌后的溶液在真空环境(低于10-2pa气压)下加热至45℃,保持该温度静置3.0个小时,冷却后可得到本发明所述偶联剂。

实施例3:一种新型复合绝缘子偶联剂,其包括(按质量百分比计):硅烷偶联剂6份,乙烯基硅油0.3份,稀释剂70份,活性剂0.06份,催化剂0.06份。

所述硅烷偶联剂由氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷组成,所配置比例为1:2:1;

所述稀释剂为甲醇或无水乙醇;

所述活性剂由间苯二酚与六亚甲基四胺组成,所配置比例为1:2;

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或正硅酸乙酯。

上述复合绝缘子偶联剂的制备方法为:

1)按各原料的重量份数准备原料,备用;

2)将稀释剂加置于容器中,然后将乙烯基硅油加置于容器,对容器内溶液搅拌5-10min使二者混合均匀;

3)将氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷置于步骤2)中的容器中,然后对容器内溶液搅拌5-10min使之混合均匀;

4)将间苯二酚、六亚甲基四胺和二丁基二月桂酸锡置于步骤3)中的容器中,然后利用离心机以4000r/min的转速对溶液搅拌30-40min使各原料混合均匀,即可得到所述偶联剂。

5)将搅拌后的溶液在真空环境(低于10-2pa气压)下加热至50℃,保持该温度静置4.0个小时,冷却后可得到本发明所述偶联剂。

制备本发明所述偶联剂时,一般而言,硅烷偶联剂质量占比越高,则真空加热的温度应选择接近50℃,保温静置时间也应更长。

上述三种实施例中制备的偶联剂,在高温硫化改性硅橡胶与玻璃纤维的界面偶联工艺中使用后,在护套-芯棒压剪试验和水扩散试验(在0.1%的nacl溶液中水煮100h)中测量得粘接强度达到1.68~1.92mpa,泄漏电流为68~81μa。

依本发明方法制备的偶联剂,未使用之前必须存放于避光、常温、密闭的环境中,若暴露于空气中时间过长则会发生性质改变,影响使用效果甚至失效。

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