一種製造具有含抗臭氧劑的聚合物外套的電絕緣子的方法

2023-10-06 19:20:19

專利名稱：一種製造具有含抗臭氧劑的聚合物外套的電絕緣子的方法
技術領域：
本發明涉及製造複合絕緣子的方法，所述複合絕緣子具有由摻入抗臭氧劑和抗氧 劑的聚合物材料製成的防護外套。
背景技術：
由複合材料製成且用作線路絕緣子或變電站絕緣子或者用於其它電氣設備的電 絕緣子的外套通常由聚合物或彈性體材料如矽樹脂、三元乙丙橡膠(EPDM)、二元乙丙橡膠 (EPM)或其它合適材料製成。為簡化起見，這些聚合物或彈性體材料在下文中稱為「聚合物 材料」。這種絕緣子被用於電網或高電壓設備中。更特別地，旨在安裝在開口端，在此經受 來自環境的攻擊。在某些環境條件下，聚合物材料外套的表面發生變化並影響絕緣子的性 能。首先對從線路上取來的絕緣子和其次在實驗室中對經受電活動的聚合物材料樣 品所進行的分析表明這種變化是由聚合物材料外套的表面受到臭氧和硝酸攻擊而引起 的。外套的表面的這種變化是在有利於此變化的室外條件下所述表面的電活動的直 接結果通過放電到周圍環境空氣中產生臭氧，臭氧與空氣中的氮氣、氧氣和水分反應引起 硝酸形成。文獻WO 91/06106提供了一種複合絕緣子，所述複合絕緣子可被外套覆蓋以保護 其免受環境的影響，包括臭氧攻擊。文獻US 4 638 026公開了使用來自酚類抗氧劑家族的抗氧劑助劑和來自苯二胺 家族的抗臭氧劑使聚合物材料穩定。這種助劑可用在例如汽車領域，來保護所述材料構成 的輪胎。在複合材料絕緣子領域中，文獻US 2005/0209384公開了一種處理電絕緣子的方 法，通過用矽樹脂彈性體外套覆蓋其表面以保護其免受外部環境影響。然而，沒有具體的提 及是由具有抗臭氧保護的外套的表面製成的。

發明內容
本發明的目的是提供一種製造電絕緣子的方法，其能耐受外部環境引起的來自臭
氧的侵蝕。為此，本發明提供了一種製造複合絕緣子的方法，所述複合絕緣子具有由摻入抗 臭氧劑和抗氧劑的聚合物材料製成的防護外套，所述方法的特徵在於它包括主要為將所述 抗臭氧劑以處於0. 005 %至1 %的範圍內的最終重量濃度和所述抗氧劑以處於0. 005 %至 1 %的範圍內的最終重量濃度摻入到所述聚合物材料中的步驟，所述抗臭氧劑選自苯二胺 的家族，且所述抗氧劑選自多官能酚類抗氧劑的家族。
具體實施例方式採用本發明方法，實驗室試驗已表明通過將多官能酚類抗氧劑家族的這種抗氧 劑添加劑以處於0. 005% -1 %的範圍內的最終重量濃度，連同苯二胺家族的這種抗臭氧劑 添加劑以處於0. 005% -1 %的範圍內的最終重量濃度摻入並分布於聚合物材料中，在考慮 中的聚合物材料的表面的耐受降解的能力上獲得了有益效果。這些濃度在下文中用術語 「最佳濃度」表示。要摻入的添加劑的量需要被控制，尤其關於抗臭氧劑，因為硫化前已摻入聚合物 材料中的抗臭氧劑的高最終濃度(超過1%)阻礙聚合物材料的全硫化過程，從而損害其性 能。例如，通過選擇矽樹脂作為聚合物材料，用約0. 05%抗氧劑和約0. 抗臭氧劑 摻入到矽樹脂中，已獲得了在其表面耐受降解的能力上的有益效果。上述添加劑可以通過各種方法摻入到構成電絕緣子的外套的聚合物材料的主體 中，所述方法可發生在聚合物材料的硫化之前(第一種方法)或之後(第二種方法)在通過浸漬進行的第一種方法中，將要處理的部件即被覆蓋在聚合物材料的外套 中的複合絕緣子長時間例如約24小時浸在溶劑(例如正己烷)中，所述溶劑含有上面提到 的各自的最佳濃度的選自上述家族的抗氧劑和抗臭氧劑添加劑。在溶劑存在下，聚合物材 料溶脹，從而使得溶劑和添加劑能均勻滲透到聚合物材料中。隨後處理過的部件在空氣中 或爐內乾燥，以除去已滲透到聚合物材料中的溶劑，而將添加劑留在聚合物材料中。這產生 了被覆蓋在含有抗氧劑和抗臭氧劑添加劑的聚合物材料的外套中的複合絕緣子，所述抗氧 劑和抗臭氧劑添加劑均勻分布於外套中。在通過摻入進行的第二種方法中，在聚合物材料自身的製造過程中和硫化之前將 所述抗氧劑和抗臭氧劑添加劑以各自的最佳濃度摻入到聚合物材料中。對於抗氧劑和抗臭氧劑添加劑的低最終濃度，例如0. 05%，難以獲得所述添加劑 在聚合物材料的基體中的均勻分布或分散，且獲得混合物所需的時間長。為了確保所述添加劑遍及聚合物材料的均勻分散，即使是在添加劑的低最終濃度 下，可使用通過摻入進行的第二種方法的變體。在此變體中，「母料」是由聚合物材料製成 的，所述母料具有與最終聚合物材料相同的組分，但添加到其中的抗氧劑和抗臭氧劑添加 劑的濃度大於它們的最終的最佳濃度。隨後，在聚合物材料製造過程中，可將母料按比例摻 入到其中以獲得抗氧劑和抗臭氧劑添加劑的各自的最佳濃度。通過摻入進行的第二種方法 的此種變體使得獲得所述添加劑在聚合物材料的基體中均勻分散的聚合物材料成為可能。特別地，可選擇母料中抗氧劑和抗臭氧劑添加劑的濃度比最終最佳濃度大十倍。 在這種情況下，在摻入過程中，聚合物材料的量為90%而母料的量為10%。
權利要求
一種製造複合絕緣子的方法，所述複合絕緣子具有由摻入抗氧劑和抗臭氧劑的聚合物材料所製成的防護外套，所述方法的特徵在於它包括主要為將所述抗臭氧劑以處於0.005％至1％的範圍內的最終重量濃度，和所述抗氧劑以處於0.005％至1％的範圍內的最終重量濃度摻入到所述聚合物材料中的步驟，所述抗臭氧劑選自苯二胺家族，且所述抗氧劑選自多官能酚類抗氧劑家族。
2.根據權利要求1所述的製造複合絕緣子的方法，其中所述聚合物材料為矽樹脂，所 述抗臭氧劑以約0. 的重量濃度摻入，且所述抗氧劑以約0. 05%的重量濃度摻入。
3.根據權利要求1或2所述的製造複合絕緣子的方法，其中所述摻入步驟主要為將所 述複合絕緣子連同所述外套浸入含所述抗氧劑和所述抗臭氧劑的溶劑中約24小時。
4.根據權利要求1或2所述的製造複合絕緣子的方法，其中所述摻入步驟在硫化所述 聚合物材料之前進行。
5.根據權利要求4所述的製造複合絕緣子的方法，其中所述摻入步驟包括製備具有各 自高重量濃度的所述抗氧劑和所述抗臭氧劑的聚合物材料的第一批料，然後為了獲得摻入 所述抗氧劑和所述抗臭氧劑的用於所述外套的所述聚合物材料，將所述第一批料摻入到所 述聚合物材料中。
6.根據權利要求5所述的製造複合絕緣子的方法，其中所述高重量濃度為在所述外套 的所述聚合物材料中的所述抗氧劑和所述抗臭氧劑的所述最終濃度的大約10倍。
全文摘要
一種製造複合絕緣子的方法，所述複合絕緣子具有由摻入抗臭氧劑和抗氧劑的聚合物材料製成的防護外套。所述方法包括主要為將所述抗臭氧劑以處於0.005％至1％的範圍內的最終重量濃度，和所述抗氧劑以處於0.005％至1％的範圍內的最終重量濃度摻入到所述聚合物材料中的步驟，所述抗臭氧劑選自苯二胺家族，且所述抗氧劑選自多官能酚類抗氧劑家族。
文檔編號C08L23/16GK101932634SQ200980103990
公開日2010年12月29日 申請日期2009年2月13日 優先權日2008年2月20日
發明者居伊·泰維奈 申請人:瑟迪崴(有限公司)玻璃與混合柱型隔離器歐洲公司