玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法
2023-09-11 22:51:10 1
玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法
【專利摘要】玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法。目前，絕大多數高壓斷路器絕緣拉杆主體部位絕緣管容易引起隔離開關短路放電故障，影響絕緣拉杆運行可靠性。本發明方法包括：將環氧樹脂、促進劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻製成膠液；將經過偶聯劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之後切割成纖維布條，之後利用所述的膠液將纖維布條於浸膠；選擇85~90°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強度的5%~10%，控制纏繞速度小於0.9m/s進行溼法纏繞，之後經過固化、退火、脫模、後處理、修整加工得到初步纏繞管；塗刷環氧酯漆，並於120℃下烘焙乾燥得到絕緣管。本發明用於高壓斷路器絕緣拉杆。
【專利說明】玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法。
[0002]【背景技術】:
高壓斷路器絕緣拉杆主要承擔著高低電位隔離和動能傳遞的角色。高壓斷路器的絕緣拉杆不但要承擔斷路器通斷過程中的操作力，而且要承受較大的過電壓。要求其機械強度滿足各種工況的同時也滿足整體的電氣性能需要；另外絕緣拉杆長期處於SF6氣體及其電弧分解物的汙染中，故還應具有良好的耐蝕性。
[0003]目前，絕大多數絕緣拉杆主體部位絕緣管是以環氧樹脂為基體、無鹼玻璃纖維布為增強材料的複合材料，而複合材料的機械性能和電氣性能取決於樹脂體系、增強材料的性能以及樹脂體系和增強材料的界面結合程度。
[0004]另外，玻璃璃纖維增強材料彈性模量小脆弱易裂，長期耐溫性較弱，防水性較弱溼熱環境下易老化，容易導致絕緣拉杆形成缺陷導致局部放電進而引起隔離開關短路放電故障這些都會影響絕緣拉杆運行可靠性。
[0005]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種 玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法。
[0006]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，第一步，將環氧樹脂、促進劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻製成膠液；第二步，將經過偶聯劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之後切割成寬度為40mnTl00mm的纖維布條，之後利用所述的膠液將纖維布條於浸膠；第三步，選擇85、0°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強度的59^10%，控制纏繞速度小於0.9m/s進行溼法纏繞，之後經過固化、退火、脫模、後處理、修整加工得到初步纏繞管；第四步，塗刷環氧酯漆，並於120°C下烘焙乾燥得到絕緣管。
[0007]所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，所述的膠液中，環氧樹脂的重量份數為100份，促進劑的重量份數為1-1.5，固化劑的重量份數為10-15，增韌劑的重量份數為80-85，輔料的重量份數為1-2 ;所述的偶聯劑的重量份數為1-2。
[0008]所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，所述的無稔玄武巖纖維平紋布被切割成寬度為80mm的纖維布條。
[0009]所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，所述的第二步溼法纏繞是膠液的黏度為0.35-lPa ? s，所述的膠液凝膠時間大於4小時。
[0010]所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，所述的第三步固化是選用遠紅外線加熱固化法，固化參數為:80°c下固化I小時，之後於100°C下固化2小時，之後於140°C下固化4小時，之後於160°C下固化4飛小時。
[0011]所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，所述的第二步使用的玄武巖纖維平紋布的厚度為0.1-0.2mm,面密度為2.0-3.0g/cm3,單絲直徑為4_7 u m。
[0012]有益效果:
1.本發明方法製作的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管應用於絕緣拉杆，具有比玻璃鋼更加優異的機械強度和介電強度，吸水率低，耐腐蝕性膨脹係數均優於玻璃纖維複合材料。絕緣拉杆要求承擔斷路器分、合閘過程的操作力，長期高壓高溫環境影響其機械性能和機械壽命；而玄武巖纖維與環氧樹脂之間更好的界面黏結，使得其複合材料擁有更加優異的機械和介電性能從而滿足高壓開關和高壓斷路器對絕緣結構件的要求。
[0013]玄武巖纖維與環氧樹脂有更好的黏結性能，界面結合強度高，其複合材料有更優異的機械性能和介電強度。例如，壓縮強度室溫可達到117.6MPa，，平行層向介電強度大於25kV/mm,平行層向絕緣電阻≥1.1 X IO12 Q，吸水率室溫小於0.3%。
[0014]2.本發明 提供的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管與傳統絕緣管性能對比如下:
【權利要求】
1.一種玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:第一步，將環氧樹脂、促進劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻製成膠液；第二步，將經過偶聯劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之後切割成寬度為40mnTl00mm的纖維布條，之後利用所述的膠液將纖維布條於浸膠；第三步，選擇85、0°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強度的.59TlO%，控制纏繞速度小於0.9m/s進行溼法纏繞，之後經過固化、退火、脫模、後處理、修整加工得到初步纏繞管；第四步，塗刷環氧酯漆，並於120°C下烘焙乾燥得到絕緣管。
2.根據權利要求1所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:所述的膠液中，環氧樹脂的重量份數為100份，促進劑的重量份數為1-1.5，固化劑的重量份數為10-15，增韌劑的重量份數為80-85，輔料的重量份數為1-2 ;所述的偶聯劑的重量份數為 1-2。
3.根據權利要求1或2所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:所述的無稔玄武巖纖維平紋布被切割成寬度為80mm的纖維布條。
4.根據權利要求1或2或3所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:所述的第二步溼法纏繞是膠液的黏度為0.35-lPa ? s，所述的膠液凝膠時間大於4小時。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:所述的第三步固化是選用遠紅外線加熱固化法，固化參數為:80°C下固化I小時，之後於100°C下固化2小時，之後於140°C下固化4小時，之後於160°C下固化4飛小時。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的玄武巖纖維增強環氧樹脂絕緣管的製作方法，其特徵是:所述的第二步使用的玄武巖纖維平紋布的厚度為0.1-0.2mm,面密度為.2.0-3.0g/cm3,單絲直徑為 4-7 u m。
【文檔編號】C08J7/04GK103612407SQ201310531984
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月3日 優先權日:2013年11月3日
【發明者】陳宇飛, 馮濤, 代起望, 張希旺, 陳炳藝, 郭紅緣 申請人:哈爾濱理工大學