一種紫外光固化修補(bǔ)膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種紫外光固化修補(bǔ)膠及其制備方法，屬于紫外光快速固化修補(bǔ)膠【技術(shù)領(lǐng)域】。主要解決固化時(shí)間長、粘結(jié)強(qiáng)度不高、耐油性較差，或老化嚴(yán)重，使用周期短等問題，其特點(diǎn)是：該修補(bǔ)膠由A組分和B組分兩部分構(gòu)成，A組分包括環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠，以及甲基硅油、碳酸鋅粉末和氣相二氧化硅，B組分包括紫外光引發(fā)劑和固化劑。制備方法，包括配制A組分的步驟、配制B組分的步驟、及A組分及B組分混合的步驟。本發(fā)明可在90秒內(nèi)固化，且不需要加熱，便于現(xiàn)場操作，在不停機(jī)、不泄壓、不放油/氣的情況下快速有效地修補(bǔ)滲漏部位，有效節(jié)省人力、物力、財(cái)力的投入。
【專利說明】一種紫外光固化修補(bǔ)膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紫外光快速固化修補(bǔ)膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及紫外光固化修補(bǔ)膠及其制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 長期以來，變壓器滲漏油/氣問題一直困擾著變壓器的正常運(yùn)行及電力系統(tǒng)的供 電安全，引起國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的廣泛關(guān)注。國內(nèi)相關(guān)刊物上有大量關(guān)于變壓器 滲漏點(diǎn)產(chǎn)生原因及處理措施的報(bào)道。楊智強(qiáng)等人提出用改性丙烯酸酯膠粘劑對滲漏點(diǎn)進(jìn) 行處理。閆濤提出用"302"密封膠或"可塞新"金屬修補(bǔ)劑進(jìn)行堵漏，但"302"密封膠較脆 弱，修補(bǔ)后易脫粘或斷裂，而"可塞新"金屬修補(bǔ)劑不能帶油操作，且固化時(shí)間較長。煙臺義 昌精細(xì)化工有限公司和泰盛精化新材料有限公司均有用于處理滲漏點(diǎn)的修補(bǔ)膠產(chǎn)品，如義 昌的826修補(bǔ)膠和泰盛的TS858油面緊急修補(bǔ)劑。以上措施基本上是基于現(xiàn)有的修補(bǔ)膠產(chǎn) 品，針對性不強(qiáng)，即使短期內(nèi)修補(bǔ)效果較好，但效果不持久，不能滿足應(yīng)用要求。
[0003] 國外也有相關(guān)產(chǎn)品，查閱互聯(lián)網(wǎng)得到的資料顯示，ITW Devcon公司的 FasMetalTMPUtty產(chǎn)品（一種添加氧化鋁的環(huán)氧膠，可在5分鐘之內(nèi)固化）和Flexane? 80Putty 產(chǎn)品（一種聚氨酯膠），美國 polywater 公司的PowerPatch? System's putty 系 列產(chǎn)品，以及THE COLT GROUP公司的相關(guān)產(chǎn)品，均可用于修補(bǔ)變壓器滲漏部位。國外產(chǎn)品 價(jià)格昂貴，而使用效果也不盡如人意。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題是：固化時(shí)間長、粘結(jié)強(qiáng)度不高、耐油性較差，或老化嚴(yán) 重，使用周期短等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本專利申請所要解決的主要技術(shù)問題是研制一種用于快速固化且效果較持久的 修補(bǔ)膠配方，以適應(yīng)電力系統(tǒng)中變壓器滲漏部位的修補(bǔ)需求，以及其他需要快速修補(bǔ)的應(yīng) 用領(lǐng)域的紫外光固化修補(bǔ)膠及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采取的技術(shù)方案是：
[0007] 紫外光固化修補(bǔ)膠，其特點(diǎn)是：該修補(bǔ)膠由A組分和B組分兩部分構(gòu)成，A組分包 括環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠，以及甲基硅油、碳酸鋅粉 末和氣相二氧化硅，B組分包括紫外光引發(fā)劑和固化劑。
[0008] 紫外光固化修補(bǔ)膠的制備方法，包括配制A組分的步驟、配制B組分的步驟、及A 組分及B組分混合的步驟，其特征是：該修補(bǔ)膠制備方法的具體步驟如下：
[0009] (1)環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備
[0010] 按比例稱取環(huán)氧樹脂和丙烯酸，將環(huán)氧樹脂和少量對苯二酚混合，加熱至 80-90°C，然后緩慢滴加丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，控制反應(yīng)溫度在100°C以下， 滴加結(jié)束后，升溫到l〇〇-l〇5°C，反應(yīng)兩小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入稀釋劑二 縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA);
[0011] (2)混入增強(qiáng)填料氣相二氧化硅
[0012] 稱取一定量的氣相二氧化硅，混入適量無水乙醇中，借助超聲波作用，使白炭黑均 勻分散于乙醇中，然后將其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后減 壓蒸餾，除去其中的乙醇，降溫至60°C左右；
[0013] (3)混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠
[0014] 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入一定量的紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化 硅橡膠，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻?br> [0015] (4)混入甲基硅油和碳酸鋅粉末
[0016] 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入甲基硅油和碳酸鋅粉末，得到略粘稠的修 補(bǔ)膠A組分；
[0017] (5)修補(bǔ)膠B組分的配制
[0018] B組分的配比與修補(bǔ)膠A組分相關(guān)，包括光引發(fā)劑、光固化環(huán)氧樹脂、硅橡膠固化 劑，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分；
[0019] (6)紫外光固化修補(bǔ)膠的配制
[0020] 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，按比例加入B組分（光引發(fā)劑和固化劑），混合均勻，得到 紫外光固化修補(bǔ)膠。
[0021] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] (1)本發(fā)明所述的紫外光固化修補(bǔ)膠可在90秒內(nèi)固化，且不需要加熱。國內(nèi)現(xiàn)有 的室溫固化修補(bǔ)膠產(chǎn)品，固化時(shí)間較長，一般在幾小時(shí)以后才能完全固化。而在此之前，無 法避免滲漏部位的油/氣滲透進(jìn)入修補(bǔ)膠中，導(dǎo)致性能下降。
[0023] (2)由于固化快，本發(fā)明所述的紫外光固化修補(bǔ)膠可起到快速堵漏的效果，便于現(xiàn) 場操作，在不停機(jī)、不泄壓、不放油/氣的情況下快速有效地修補(bǔ)滲漏部位，有效節(jié)省人力、 物力、財(cái)力的投入。
[0024] (3)本發(fā)明所述的紫外光固化修補(bǔ)膠配方，適于在戶外條件下使用，修補(bǔ)效果較持 久。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 紫外光固化修補(bǔ)膠，該修補(bǔ)膠由A組分和B組分兩部分構(gòu)成，A組分主要包括環(huán)氧 改性丙烯酸樹脂、紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠，以及甲基硅油、碳酸鋅粉末和氣 相二氧化硅，B組分主要包括紫外光引發(fā)劑和固化劑。
[0026] 紫外光固化修補(bǔ)膠的制備方法，包括配制A組分的步驟、配制B組分的步驟、及A 組分及B組分混合的步驟，該修補(bǔ)膠制備方法的具體步驟如下：
[0027] (1)環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備
[0028] 按比例稱取環(huán)氧樹脂和丙烯酸，其中：環(huán)氧基團(tuán)和羧基的摩爾比為1?5 :1，將 環(huán)氧樹脂和少量對苯二酚混合，所述苯二酚含量為〇. lwt% -0. 3wt%，加熱至80-90°C， 然后緩慢滴加丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，其中芐基三乙基溴化銨含量為 0. 6wt% -1.5wt%，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到100_105°C，反應(yīng)兩小 時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入稀釋劑二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA)，其含量 為環(huán)氧丙稀酸樹脂的l〇wt% -30wt% ;
[0029] (2)混入增強(qiáng)填料氣相二氧化硅
[0030] 稱取一定量的氣相二氧化硅，混入適量無水乙醇中，其中：所述氣相二氧化硅含量 為環(huán)氧丙烯酸樹脂的lwt% _8wt% ;借助超聲波作用，使白炭黑均勻分散于乙醇中，然后將 其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后減壓蒸餾，除去其中的乙醇， 降溫至60°C左右；
[0031] (3)混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠
[0032] 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入一定量的紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化 硅橡膠，其中：所述紫外光固化環(huán)氧樹脂與環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1 :1?3,所述室溫 固化硅橡膠與環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1 :3或2 :1，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻?br> [0033] (4)混入甲基硅油和碳酸鋅粉末
[0034] 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入5wt%?20wt%的甲基娃油和5wt%? 50wt %的碳酸鋅粉末，得到略粘稠的修補(bǔ)膠A組分；
[0035] (5)修補(bǔ)膠B組分的配制
[0036] B組分的配比與修補(bǔ)膠A組分相關(guān)，光引發(fā)劑1173和184按質(zhì)量比2?5 :1混合， 以100質(zhì)量單位環(huán)氧丙烯酸樹脂需加2-5wt %的比例加入，引發(fā)劑S-6976以100質(zhì)量單位 光固化環(huán)氧樹脂需加2?5wt %的比例加入，娃橡膠固化劑以100質(zhì)量單位娃橡膠需加2? 5wt%的比例加入，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分；
[0037] (6)紫外光固化修補(bǔ)膠的配制
[0038] 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，加入20wt % -35wt%的B組分，混合均勻，得到紫外光固 化修補(bǔ)膠。
[0039] 實(shí)施例1 :
[0040] (1)稱取25克環(huán)氧樹脂和9克丙烯酸，對苯二酚的添加量為0.2wt %，芐基三乙 基溴化銨的添加量為0. 9wt %，將環(huán)氧樹脂和對苯二酚混合，加熱至80-90°C，然后緩慢滴 加丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到 100-105°C，反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入9克稀釋劑二縮三丙二醇二丙 烯酸酯（TPGDA)。
[0041] (2)稱取1. 2克氣相二氧化硅，混入20毫升無水乙醇中，借助超聲波作用，使白炭 黑均勻分散于乙醇中，然后將其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之 后減壓蒸餾，除去其中的乙醇，降溫至60°C左右。
[0042] (3)混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠
[0043] 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入44克紫外光固化環(huán)氧樹脂和22克硅橡膠 A組分，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻?br> [0044] (4)混入甲基硅油和碳酸鋅粉末
[0045] 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入15克甲基硅油和30克碳酸鋅粉末，得到略 粘稠的修補(bǔ)膠A組分。
[0046] (5)修補(bǔ)膠B組分的配制
[0047] 分別稱取光引發(fā)劑1173和184各0. 66克和0. 22克，分別稱取引發(fā)劑S-6976和 硅橡膠B組分各1. 32克和22克，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分。
[0048] (6)紫外光固化修補(bǔ)膠的配制
[0049] 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，加入20wt %的B組分，混合均勻，得到紫外光固化修補(bǔ)膠。
[0050] 實(shí)施例2
[0051] (1)稱取25克環(huán)氧樹脂和5. 3克丙烯酸，對苯二酚的添加量為0. 2wt %，芐基三乙 基溴化銨的添加量為0. 9wt %，將環(huán)氧樹脂和對苯二酚混合，加熱至80-90°C，然后緩慢滴 加丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到 100-105°C，反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入6克稀釋劑二縮三丙二醇二丙 烯酸酯（TPGDA)。
[0052] (2)稱取1克氣相二氧化硅，混入20毫升無水乙醇中，借助超聲波作用，使白炭黑 均勻分散于乙醇中，然后將其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后 減壓蒸餾，除去其中的乙醇，降溫至60°C左右。
[0053] (3)混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠
[0054] 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入29克紫外光固化環(huán)氧樹脂和18克硅橡膠 A組分，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻?br> [0055] (4)混入甲基硅油和碳酸鋅粉末
[0056] 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入15克甲基硅油和30克碳酸鋅粉末，得到略 粘稠的修補(bǔ)膠A組分。
[0057] (5)修補(bǔ)膠B組分的配制
[0058] 分別稱取光引發(fā)劑1173和184各0. 54克和0. 18克，分別稱取引發(fā)劑S-6976和 硅橡膠B組分各0. 9克和18克，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分。
[0059] (6)紫外光固化修補(bǔ)膠的配制
[0060] 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，加入25wt %的B組分，混合均勻，得到紫外光固化修補(bǔ)膠。
[0061] 使用方法：
[0062] 1、滲漏部位的清洗
[0063] 采用專用清洗劑，清洗滲漏表面粘附的污漬，如有必要，可采用刮刀等輔助工具， 去除頑固污漬。還可增加砂紙打磨工序，增加表面粗糙度，以提高粘結(jié)強(qiáng)度。
[0064] 2、涂膠及紫外光固化操作
[0065] 將配好的紫外光固化修補(bǔ)膠均勻涂在滲漏部位，用紫外光燈照射90秒，即可固 化。如有必要，也可多次重復(fù)此操作。
[0066] 四、修補(bǔ)表面的涂層保護(hù)
[0067] 為提高修補(bǔ)表面的抗氧化性，可施以防護(hù)涂層。
【權(quán)利要求】
1. 紫外光固化修補(bǔ)膠，其特征是：該修補(bǔ)膠由A組分和B組分兩部分構(gòu)成，A組分主要 包括環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠，以及甲基硅油、碳酸鋅 粉末和氣相二氧化硅，B組分主要包括紫外光引發(fā)劑和固化劑。
2. 紫外光固化修補(bǔ)膠的制備方法，包括配制A組分的步驟、配制B組分的步驟、及A組 分及B組分混合的步驟，其特征是：該修補(bǔ)膠制備方法的具體步驟如下： 配制A組分的步驟： (1) 環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備 按比例稱取環(huán)氧樹脂和丙烯酸，其中：環(huán)氧基團(tuán)和羧基的摩爾比為1?5:1，將環(huán) 氧樹脂和少量對苯二酚混合，所述對苯二酚含量為〇. lwt% -0. 3wt%，加熱至80-90°C， 然后緩慢滴加丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，其中芐基三乙基溴化銨含量為 0. 6wt% -1.5wt%，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到100_105°C，反應(yīng)兩小 時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入稀釋劑二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA)，其含量 為環(huán)氧丙稀酸樹脂的l〇wt% -30wt% ; (2) 混入增強(qiáng)填料氣相二氧化硅 稱取一定量的氣相二氧化硅，混入適量無水乙醇中，其中：所述氣相二氧化硅含量為環(huán) 氧丙烯酸樹脂的lwt% -8wt% ;借助超聲波作用，使白炭黑均勻分散于乙醇中，然后將其傾 入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后減壓蒸餾，除去其中的乙醇，降溫 至60°C左右； (3) 混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入一定量的紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡 膠，其中：所述紫外光固化環(huán)氧樹脂與環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1 : 1?3,所述室溫固 化硅橡膠與環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1 :3或2 :1，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻? (4) 混入甲基硅油和碳酸鋅粉末 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入5wt%?20wt%的甲基娃油和5wt%?50wt% 的碳酸鋅粉末，得到略粘稠的修補(bǔ)膠A組分； 配制B組分的步驟： 光引發(fā)劑1173和184按質(zhì)量比2?5 :1混合，以100質(zhì)量單位環(huán)氧丙烯酸樹脂需加 2-5wt %的比例加入，引發(fā)劑S-6976以100質(zhì)量單位光固化環(huán)氧樹脂需加2?5wt %的比例 加入，硅橡膠固化劑以100質(zhì)量單位硅橡膠需加2?5wt%的比例加入，將以上組分混合均 勻，即為修補(bǔ)膠的B組分； A組分及B組分混合的步驟： 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，按比例加入B組分，混合均勻，得到紫外光固化修補(bǔ)膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫外光固化修補(bǔ)膠的制備方法，其特征是：包括下列具體步 驟： (1)稱取25克環(huán)氧樹脂和9克丙烯酸，對苯二酚的添加量為0. 2wt %，芐基三乙基 溴化銨的添加量為0. 9wt%，將環(huán)氧樹脂和對苯二酚混合，加熱至80-90°C，然后緩慢滴加 丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到 100-105°C，反應(yīng)兩小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入9克稀釋劑二縮三丙二醇二丙 烯酸酯； (2) 稱取1. 2克氣相二氧化硅，混入20毫升無水乙醇中，借助超聲波作用，使白炭黑均 勻分散于乙醇中，然后將其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后減 壓蒸餾，除去其中的乙醇，降溫至60°C左右； (3) 混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入44克紫外光固化環(huán)氧樹脂和22克硅橡膠A組 分，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻? (4) 混入甲基硅油和碳酸鋅粉末 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入15克甲基硅油和30克碳酸鋅粉末，得到略粘稠 的修補(bǔ)膠A組分； (5) 修補(bǔ)膠B組分的配制 分別稱取光引發(fā)劑1173和184各0. 66克和0. 22克，分別稱取引發(fā)劑S-6976和硅橡 膠B組分各1. 32克和22克，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分； (6) 紫外光固化修補(bǔ)膠的配制 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，加入20wt%的B組分，混合均勻，得到紫外光固化修補(bǔ)膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫外光固化修補(bǔ)膠的制備方法，其特征是：包括下列具體步 驟： (1) 稱取25克環(huán)氧樹脂和5. 3克丙烯酸，對苯二酚的添加量為0. 2wt %，芐基三乙基 溴化銨的添加量為0. 9wt%，將環(huán)氧樹脂和對苯二酚混合，加熱至80-90°C，然后緩慢滴加 丙烯酸和芐基三乙基溴化銨的混合物，控制反應(yīng)溫度在100°C以下，滴加結(jié)束后，升溫到 100-105°C，反應(yīng)兩小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，降溫至80°C以下，混入6克稀釋劑二縮三丙二醇二丙 條fe醋； (2) 稱取1克氣相二氧化硅，混入20毫升無水乙醇中，借助超聲波作用，使白炭黑均勻 分散于乙醇中，然后將其傾入步驟（1)中所得的反應(yīng)液中，加熱回流10-20分鐘，之后減壓 蒸餾，除去其中的乙醇，降溫至60°C左右； (3) 混入紫外光固化環(huán)氧樹脂和室溫固化硅橡膠 在步驟（2)所得的混合物中，依次混入29克紫外光固化環(huán)氧樹脂和18克硅橡膠A組 分，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻? (4) 混入甲基硅油和碳酸鋅粉末 在步驟（3)所得的混合物中，依次混入15克甲基硅油和30克碳酸鋅粉末，得到略粘稠 的修補(bǔ)膠A組分； (5) 修補(bǔ)膠B組分的配制 分別稱取光引發(fā)劑1173和184各0. 54克和0. 18克，分別稱取引發(fā)劑S-6976和硅橡 膠B組分各0. 9克和18克，將以上組分混合均勻，即為修補(bǔ)膠的B組分； (6) 紫外光固化修補(bǔ)膠的配制 稱取適量修補(bǔ)膠A組分，加入25wt%的B組分，混合均勻，得到紫外光固化修補(bǔ)膠。
【文檔編號】C09J11/04GK104449517SQ201410806277
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】楊曉軍, 高建國, 王晶晶, 高博 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司朔州供電公司, 北京工業(yè)大學(xué)