玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法
【專利摘要】玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法。目前，絕大多數(shù)高壓斷路器絕緣拉桿主體部位絕緣管容易引起隔離開關(guān)短路放電故障，影響絕緣拉桿運(yùn)行可靠性。本發(fā)明方法包括：將環(huán)氧樹脂、促進(jìn)劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻制成膠液；將經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之后切割成纖維布條，之后利用所述的膠液將纖維布條于浸膠；選擇85~90°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強(qiáng)度的5%~10%，控制纏繞速度小于0.9m/s進(jìn)行濕法纏繞，之后經(jīng)過固化、退火、脫模、后處理、修整加工得到初步纏繞管；涂刷環(huán)氧酯漆，并于120℃下烘焙干燥得到絕緣管。本發(fā)明用于高壓斷路器絕緣拉桿。
【專利說明】玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
高壓斷路器絕緣拉桿主要承擔(dān)著高低電位隔離和動能傳遞的角色。高壓斷路器的絕緣拉桿不但要承擔(dān)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(jī)械強(qiáng)度滿足各種工況的同時也滿足整體的電氣性能需要；另外絕緣拉桿長期處于SF6氣體及其電弧分解物的污染中，故還應(yīng)具有良好的耐蝕性。
[0003]目前，絕大多數(shù)絕緣拉桿主體部位絕緣管是以環(huán)氧樹脂為基體、無堿玻璃纖維布為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料，而復(fù)合材料的機(jī)械性能和電氣性能取決于樹脂體系、增強(qiáng)材料的性能以及樹脂體系和增強(qiáng)材料的界面結(jié)合程度。
[0004]另外，玻璃璃纖維增強(qiáng)材料彈性模量小脆弱易裂，長期耐溫性較弱，防水性較弱濕熱環(huán)境下易老化，容易導(dǎo)致絕緣拉桿形成缺陷導(dǎo)致局部放電進(jìn)而引起隔離開關(guān)短路放電故障這些都會影響絕緣拉桿運(yùn)行可靠性。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種 玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法。
[0006]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，第一步，將環(huán)氧樹脂、促進(jìn)劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻制成膠液；第二步，將經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之后切割成寬度為40mnTl00mm的纖維布條，之后利用所述的膠液將纖維布條于浸膠；第三步，選擇85、0°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強(qiáng)度的59^10%，控制纏繞速度小于0.9m/s進(jìn)行濕法纏繞，之后經(jīng)過固化、退火、脫模、后處理、修整加工得到初步纏繞管；第四步，涂刷環(huán)氧酯漆，并于120°C下烘焙干燥得到絕緣管。
[0007]所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，所述的膠液中，環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為100份，促進(jìn)劑的重量份數(shù)為1-1.5，固化劑的重量份數(shù)為10-15，增韌劑的重量份數(shù)為80-85，輔料的重量份數(shù)為1-2 ;所述的偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為1-2。
[0008]所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，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(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，所述的第二步濕法纏繞是膠液的黏度為0.35-lPa ? s，所述的膠液凝膠時間大于4小時。
[0010]所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，所述的第三步固化是選用遠(yuǎn)紅外線加熱固化法，固化參數(shù)為:80°c下固化I小時，之后于100°C下固化2小時，之后于140°C下固化4小時，之后于160°C下固化4飛小時。
[0011]所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，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(fā)明方法制作的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管應(yīng)用于絕緣拉桿，具有比玻璃鋼更加優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和介電強(qiáng)度，吸水率低，耐腐蝕性膨脹系數(shù)均優(yōu)于玻璃纖維復(fù)合材料。絕緣拉桿要求承擔(dān)斷路器分、合閘過程的操作力，長期高壓高溫環(huán)境影響其機(jī)械性能和機(jī)械壽命；而玄武巖纖維與環(huán)氧樹脂之間更好的界面黏結(jié)，使得其復(fù)合材料擁有更加優(yōu)異的機(jī)械和介電性能從而滿足高壓開關(guān)和高壓斷路器對絕緣結(jié)構(gòu)件的要求。
[0013]玄武巖纖維與環(huán)氧樹脂有更好的黏結(jié)性能，界面結(jié)合強(qiáng)度高，其復(fù)合材料有更優(yōu)異的機(jī)械性能和介電強(qiáng)度。例如，壓縮強(qiáng)度室溫可達(dá)到117.6MPa，，平行層向介電強(qiáng)度大于25kV/mm,平行層向絕緣電阻≥1.1 X IO12 Q，吸水率室溫小于0.3%。
[0014]2.本發(fā)明 提供的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管與傳統(tǒng)絕緣管性能對比如下:
【權(quán)利要求】
1.一種玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是:第一步，將環(huán)氧樹脂、促進(jìn)劑、固化劑、增韌劑及輔料混合均勻制成膠液；第二步，將經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的無稔玄武巖纖維平紋布烘焙，之后切割成寬度為40mnTl00mm的纖維布條，之后利用所述的膠液將纖維布條于浸膠；第三步，選擇85、0°之間的纏繞角度，控制纏繞張力為纖維強(qiáng)度的.59TlO%，控制纏繞速度小于0.9m/s進(jìn)行濕法纏繞，之后經(jīng)過固化、退火、脫模、后處理、修整加工得到初步纏繞管；第四步，涂刷環(huán)氧酯漆，并于120°C下烘焙干燥得到絕緣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是:所述的膠液中，環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為100份，促進(jìn)劑的重量份數(shù)為1-1.5，固化劑的重量份數(shù)為10-15，增韌劑的重量份數(shù)為80-85，輔料的重量份數(shù)為1-2 ;所述的偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為 1-2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是: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(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是:所述的第二步濕法纏繞是膠液的黏度為0.35-lPa ? s，所述的膠液凝膠時間大于4小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是:所述的第三步固化是選用遠(yuǎn)紅外線加熱固化法，固化參數(shù)為:80°C下固化I小時，之后于100°C下固化2小時，之后于140°C下固化4小時，之后于160°C下固化4飛小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂絕緣管的制作方法，其特征是: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(yōu)先權(quán)日:2013年11月3日
【發(fā)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(xué)