专利名称：二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法
技术领域：
本发明涉及高电压复合绝缘子制造技术领域，具体说是二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法，特别涉及500KV以上高电压复合绝缘子用大直径直径130mm以上高强度环氧玻璃纤维实心芯棒的制备方法。
背景技术：
复合绝缘子由芯棒(芯体)、金具、硅橡胶伞套三大部分组成，芯棒起内绝缘及传递机械负荷的作用，硅橡胶伞套起外绝缘作用，金具起两端连接的作用。其中芯棒作用最为重要且关键。作为内绝缘的芯棒分为实心芯棒和空心芯棒，以空心芯棒生产的产品称为空心复合绝缘子，有以下三种悬式复合绝缘子棒型、支柱式复合绝缘子和模型弯壁复合绝缘子。 目前在世界范围内作为空心复合绝缘子无论直径还是长度方面的要求都得到解决。但是复合绝缘子实心芯棒由于产品的设计要求以及现有工艺的固有缺陷，特别是大直径的环氧玻璃纤维芯棒，尤其是用于高电压支柱复合绝缘子直径130mm以上的大直径实心芯棒国内还未见有生产出产品的报道。 现有的复合绝缘子用环氧玻璃纤维实心芯棒一般采用连续拉挤工艺生产，连续拉挤工艺包括导纱工序、在经牵引机牵引浸胶单元浸胶、在成型模具加热成型、二次表面固化区、连续拉挤出模。其中，纤维由丝筒经导纱机构进入胶槽浸胶，浸胶后的纤维进入热的模具中固化出模；在固化成型过程中，热量是通过模压机热板传送到固定形状的模具上。
受现有工艺限制，连续拉挤工艺无法实现直径大于130mm的环氧玻纤芯棒的制备或者成功率很低。原因如下，大直径芯棒在固化成型过程中，由于芯棒直径较大，模具上的热量传送到芯棒内部的速度较慢；若成型玻纤芯棒在加热成型过程中放慢加热速度至芯棒内部完全固化，芯棒就会粘在模具上，出模时牵引装置拉挤不动，如果加大拉力会有破坏模具的危险；若按照现有的加热条件，芯棒出模后表面固化，但芯棒内部可能还是半固化状态，冷却常温状态下，受内应力作用，芯棒易出现开裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种直径130mm以上的二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法。 为实现上述技术问题，本发明的技术方案为 先用高压发泡机制做不间断的闭孔发泡芯体，在闭孔发泡芯体上布有多层纵向纤维和环向纤维缠绕纱，同时进入预成型模具采用真空注胶法，浸胶加温固化，这样闭孔泡沫芯体与纤维树脂层粘接更牢固。 与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下
1、用高压发泡机制做不间断的闭孔发泡绝缘芯体； 2、闭孔发泡绝缘芯体同环向和纵向纤维同时进入模具浸胶固化成型，整体结构更
3牢固； 3、浸胶方式采用真空注胶法，产品更加致密。
图1为传统拉挤工艺图； 图2为二步成型的制作大直径高强度复合绝缘子芯体示意 图3为二步成型法制作大直径芯棒工艺流程图。
附图标记说明如下 l-导纱机构，2-浸胶槽，3-成型模具，4-二次固化区，5-牵引装置，6-高压发泡机，7-预成型模具，8-注胶孔。
具体实施例方式
参见图l，普通拉挤设备，玻璃纤维置于纱架上经导纱机构1，通过浸胶槽2浸渍环氧树脂胶，通过模具入口处的刮胶装置挤出多余的树脂胶，进入装有电热丝加热的成型模具3固化成型，再经过二次固化区4进一步固化成型，牵引装置5是拉挤设备的基本机械部件，保证产品以一定的速度拉出。 普通拉挤设备纤维分布都是以纵向排列，故而环向强度差，为此在普通拉挤设备的基础上拉挤技术与缠绕技术有机结合，克服拉挤型材横向强度低，缠绕管材生产效率低、浪费高等缺点，是玻璃钢行业生产力的又一次解放。通过以下改进制做大直径高强度复合绝缘子芯体。 参见图2，本发明先用高压发泡机6制做不间断的闭孔发泡芯体，在闭孔发泡芯体上布有多层纵向纤维和环向纤维缠绕纱，同时进入预成型模具7，采用真空注胶法浸胶加温固化，这样闭孔泡沫芯体与纤维树脂层粘接更牢固。
通过以下改进制做大直径高强度复合绝缘子芯体 (1)按用户要求及机械负荷强度，确定缠绕管外径、壁厚，用抽真空注胶法制作高强度玻璃纤维缠绕管； (2)对高强度玻璃纤维管内壁进行处理，用高压发泡机6对管内孔进行二次发泡；
(3)发泡材料选用耐17(TC高温的耐高温材料，以便满足复合绝缘子伞套、硅橡胶硫化成型工艺要求。 按用户要求设计、设定机械负荷强度确定缠绕管外径、壁厚，用抽真空注胶法制做高强度环氧玻璃纤维缠绕管，并对管内壁进行处理，然后用高压发泡机6对内孔进行二次发泡，以达到密封、绝缘的目的，其产品可替代大直径实心芯棒，满足复合绝缘子芯体使用要求。 具体实施细节 (1)按用户要求设计、设定机械负荷强度确定外径、壁厚； (2)选取合适的芯模，安装到数控缠绕机上，输入相关参数，直径、长度、缠绕角等，缠绕到规定的直径尺寸，缠绕所用的纤维为无碱耐酸ECR560A-2400Tex ;
(3)缠绕完毕外表面包裹脱模布、导流网及真空袋，抽真空注入树脂胶，所用的环氧树脂为E-44或E-51，选用固化温度低、工艺性好以及力学性能优良的改性咪唑类固化剂2-甲基咪唑与酸酐类固化剂改性甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐配合使用，可得到中温固化高温使用的树脂体系配方，并加入奇士环氧增韧剂2% 、活性硅微粉5% ，真空搅拌20分钟，
静置50分钟，上述的环氧树脂酸酐类固化剂2-甲基咪唑=100 : ioo : io ; (4)注胶完毕关闭两端阀门放入固化炉中加温阶梯固化，固化温度6(TC 1小时
—80°C 1小时一IO(TC 2小时一120°C 2小时保温降至室温； (5)固化好的制品脱去管内模具，加工外表面，除去真空袋、导流网、脱模布，砂光表面按客户要求长度定尺； (6)对空心玻璃纤维缠绕绝缘管内壁进行打磨处理、清理粉尘； (7)将空心玻璃纤维缠绕绝缘管加温到60°C ，恒温1小时后，用高压发泡机6对内
孔进行聚氨脂发泡处理； (8)发泡材料选用耐17(TC高温的耐高温材料，便于以后满足复合绝缘子伞套硅橡胶硫化成型工艺要求。
权利要求
二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法，其特征在于所述制造方法如下(1)按用户要求及机械负荷强度，确定缠绕管外径、壁厚，用抽真空注胶法制作高强度玻璃纤维缠绕管；(2)对高强度玻璃纤维管内壁进行处理，用高压发泡机对管内孔进行二次发泡；(3)发泡材料选用耐170℃高温的耐高温材料，以便满足复合绝缘子伞套、硅橡胶硫化成型工艺要求。
2. 根据权利要求1所述的二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法，其特征在于所述制造方法如下(1) 按用户要求设计计算的机械负荷强度确定外径、壁厚；(2) 选取合适的芯模，安装到数控缠绕机上，输入相关参数，直径、长度、缠扰角等，缠绕到规定的直径尺寸，缠绕所用的纤维为无碱耐酸ECR560A-2400Tex ;(3) 缠绕完毕外表面包裹脱模布、导流网及真空袋，抽真空注入树脂胶，所用的环氧树脂为E-44或E-51，选用固化温度低、工艺性好以及力学性能优良的改性咪唑类固化剂2-甲基咪唑与酸酐类固化剂改性甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐配合使用，可得到中温固化高温使用的树脂体系配方，并加入奇士环氧增韧剂2% 、活性硅微粉5% ，真空搅拌20分钟，静置50分钟；上述的环氧树脂酸酐类固化剂2-甲基咪唑=ioo : ioo : io ;(4) 注胶完毕关闭两端阀门放入固化炉中加温阶梯固化，固化温度6(TC 1小时—80°C 1小时一IO(TC 2小时一120°C 2小时保温降至室温；(5) 固化好的制品脱去管内模具，加工外表面，除去真空袋、导流网、脱模布，砂光表面按客户要求长度定尺；(6) 对空心玻璃纤维缠绕绝缘管内壁进行打磨处理、清理粉尘；(7) 将空心玻璃纤维缠绕绝缘管加温到6(TC，恒温1小时后，用高压发泡机对内孔进行聚氨脂发泡处理；(8) 发泡材料选用耐17(TC高温的耐高温材料，便于以后满足复合绝缘子伞套硅橡胶硫化成型工艺要求。
全文摘要
本发明涉及一种二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法。目前大直径的环氧玻璃纤维芯棒，尤其是用于高电压支柱复合绝缘子直径130mm以上的大直径实心芯棒国内还没有。本制备方法按用户要求及机械负荷强度，确定缠绕管外径、壁厚，用抽真空注胶法制作高强度玻璃纤维缠绕管；对高强度玻璃纤维管内壁进行处理，用高压发泡机对管内孔进行二次发泡；发泡材料选用耐170℃高温的耐高温材料，以便满足复合绝缘子伞套、硅橡胶硫化成型工艺要求。用本制备方法生产的产品可替代大直径实心芯棒，满足复合绝缘子芯体使用要求。
文档编号B29C70/34GK101740186SQ20101010338
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者吴亚民 申请人:陕西泰普瑞电工绝缘技术有限公司