專(zhuān)利名稱(chēng)：一種增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電器部件，尤其是輸電線(xiàn)路用增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子的傘裙護(hù)套，屬電力技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
線(xiàn)路絕緣子是輸電線(xiàn)路的主要構(gòu)件之一，其作用是支撐導(dǎo)線(xiàn)、防止電流回地以及增加爬電距離，它的性能對(duì)于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。線(xiàn)路絕緣子主要分為復(fù)合絕緣子、陶瓷絕緣子和玻璃絕緣子三類(lèi)。從市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，復(fù)合絕緣子雖說(shuō)是后起之秀，但無(wú)論是從產(chǎn)量還是從電壓等級(jí)來(lái)說(shuō)都呈逐年上升的趨勢(shì)。復(fù)合絕緣子是快速發(fā)展的新型絕緣子，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如體積小、質(zhì)量輕、尺寸小、無(wú)需檢零值、對(duì)外力破壞抵抗力強(qiáng)、生產(chǎn)周期短等?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，復(fù)合絕緣子目前在國(guó)內(nèi)外都得到了大量使用。復(fù)合絕緣子的基本結(jié)構(gòu)包括芯棒、傘裙護(hù)套和金具，其中傘裙護(hù)套是復(fù)合絕緣子的外絕緣部分，它以硅橡膠為基材，添加了多種化工原料，經(jīng)高溫硫化而成。其作用是使復(fù)合絕緣子具有足夠高的防污閃和濕閃的外絕緣性能，以保護(hù)芯棒免受大氣侵襲。傘裙護(hù)套長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外，經(jīng)受各種惡劣氣象條件和工業(yè)污染的侵蝕，在運(yùn)行狀態(tài)下還可能受到火花放電或局部電弧的燒蝕。因此，通常要求傘裙護(hù)套必須具有優(yōu)良的防污閃性、耐漏電起痕性和耐電蝕損性，以及耐臭氧、耐高溫等大氣老化的作用?，F(xiàn)有的傘裙護(hù)套以甲基乙烯基硅橡膠材料為基體，添加偶聯(lián)劑、阻燃劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、抗老化劑等填料經(jīng)高溫硫化而成。由于硅橡膠分子間距離大，分子間作用力弱，造成硅橡膠本身機(jī)械強(qiáng)度不高，同時(shí)硬度和耐磨性較差，耐漏電和耐電腐蝕性能也不高，易發(fā)生絕緣子損壞的事故，造成經(jīng)濟(jì)損失。目前電力線(xiàn)路上使用著的絕緣子，其使用年限達(dá)二十年就會(huì)考慮全線(xiàn)更換，大批更換下來(lái)的絕緣子中相當(dāng)一部分是陶瓷絕緣子，這些更換下來(lái)的陶瓷絕緣子雖然不能繼續(xù)在高壓線(xiàn)路上使用，但其瓷體的電絕緣性能仍屬上乘，大批更換下來(lái)的陶瓷絕緣子沒(méi)有合適的回收再利用途徑，一方面造成浪費(fèi)，另一方面也形成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于克服已有技術(shù)的缺陷、提供一種以廢棄陶瓷絕緣子瓷體粉末作為補(bǔ)強(qiáng)齊IJ，提高硅橡膠機(jī)械強(qiáng)度的增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套。本發(fā)明所稱(chēng)問(wèn)題是由以下技術(shù)方案解決的:
一種增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，其特別之處是，它由如下質(zhì)量份的原料制成:甲基乙烯基硅橡膠95-105，三氧化二鐵4-6，羥基硅油4-6，硫化劑1.5-2.5，陶瓷粉58-77，氫氧化鋁62-83，著色劑1-3。上述增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，所述陶瓷粉為廢棄陶瓷絕緣子瓷體經(jīng)粉碎后制備的粉末，陶瓷粉粉末顆粒直徑為1-2 U m。上述增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，所述陶瓷粉中SiO2的含量為50_55%，A1203的含量為 37-41%, K2O 的含量為 3.5-4.5%。
上述增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，所述甲基乙烯基硅橡膠選自110 — 2型，所述硫化劑選自2,5 —二甲基一 2，5 一雙(叔丁基過(guò)氧基)己燒。本發(fā)明針對(duì)有效提高復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套機(jī)械強(qiáng)度及綜合利用廢棄陶瓷絕緣子問(wèn)題了改進(jìn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一種具有良好機(jī)械性能和電氣性能的復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套。該傘裙護(hù)套中按比例添加陶瓷粉，所述陶瓷粉是回收廢棄陶瓷絕緣子瓷體，經(jīng)粉碎加工成粉末而成。將陶瓷粉添加到傘裙護(hù)套原料中作為補(bǔ)強(qiáng)劑，全部替代白炭黑、部分替代氫氧化鋁。陶瓷絕緣子的瓷體中含有的Si02、Al2O3和K2O,可以提高硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能，檢測(cè)表明，本發(fā)明傘裙護(hù)套抗張強(qiáng)度可達(dá)6MPa，抗撕裂強(qiáng)度可達(dá)到15kN/m ;此夕卜，結(jié)晶水在Al2O3的催化作用下可與有機(jī)材料在高溫分解時(shí)產(chǎn)生的游離碳發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣態(tài)的C0、C02，防止形成導(dǎo)電的碳化通道，同時(shí)Al2OjPK2O等其他金屬氧化物協(xié)同作用，會(huì)使硅橡膠的耐漏電起痕和電蝕損性得到很大的提高。本發(fā)明有效利用廢棄陶瓷絕緣子瓷體作為生產(chǎn)傘裙護(hù)套的原料，實(shí)現(xiàn)了資源的合理循環(huán)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述傘裙護(hù)套，以甲基乙烯基硅橡膠為基本材料，甲基乙烯基硅橡膠選自110—2型，在原料配比中甲基乙烯基硅橡膠為90-110質(zhì)量份。本發(fā)明以三氧化二鐵為耐熱添加劑，它可以提高硅橡膠的耐熱老化性能，提高硅橡膠的熱氧穩(wěn)定性，添加量為4-6質(zhì)量份，添加比例非常小，對(duì)傘群保護(hù)套的電氣性能不會(huì)造成任何影響。本發(fā)明以羥基硅油作為結(jié)構(gòu)化控制劑添加4-6質(zhì)量份，可明顯消除硅橡膠混煉膠的結(jié)構(gòu)化程度，且膠料表面光滑，返煉方便，容易包輥，自黏性良好。本發(fā)明硫化劑選自2，5—二甲基一 2，5—雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷，添加量為1.5-2.5質(zhì)量份，硫化劑用以保證硅橡膠得到完全硫化。作為本發(fā)明的關(guān)鍵改進(jìn)之處，在原料中添加陶瓷粉58-77質(zhì)量份，陶瓷粉作為補(bǔ)強(qiáng)劑在其中發(fā)揮增強(qiáng)作用。所述陶瓷粉為廢棄陶瓷絕緣子瓷體，經(jīng)清洗去除表面雜物粉碎后制備的粉末，陶瓷粉粉末顆粒直徑為Iu對(duì)于因擊穿引起表面閃絡(luò)的廢棄陶瓷絕緣子瓷體，可以將表面閃絡(luò)部位去除，閃絡(luò)不會(huì)造成內(nèi)部擊穿，因此不會(huì)影響瓷體內(nèi)部的絕緣強(qiáng)度和物理性能。添加陶瓷粉在有效利用廢棄陶瓷絕緣子的同時(shí)，可以提高傘群護(hù)套的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等力學(xué)性能。所述陶瓷粉中SiO2的含量為50%-55%，Al2O3的含量為37%-41%，K20的含量為3.5%-4.5%。對(duì)于各種不同電壓等級(jí)的陶瓷絕緣子，其陶瓷部分中的成分組成有微小的差異，因此配方中的添加量也會(huì)隨之有所不同。以某70kN陶瓷絕緣子為例進(jìn)行化學(xué)分析，該絕緣子瓷體中含有52.30%的SiO2，39.52%的Al2O3, 3.88%的K2O0 SiO2可提高硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度，按配比量添加陶瓷粉，其中的SiO2可以使傘裙護(hù)套的抗張強(qiáng)度達(dá)到3-6MPa，抗撕裂強(qiáng)度達(dá)到5-15kN/m。結(jié)晶水在Al2O3的催化作用下可與有機(jī)材料高溫分解時(shí)產(chǎn)生的游離碳發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣態(tài)的CO、CO2，防止形成導(dǎo)電的碳化通道。同時(shí)Al2O3和陶瓷粉中的K2O等金屬氧化物協(xié)同作用，會(huì)使硅橡膠的耐漏電起痕和電蝕損性得到很大的提聞。本發(fā)明添加氫氧化鋁62-83質(zhì)量份，以補(bǔ)充陶瓷粉中缺乏的氫氧化鋁，提高耐電蝕能力。
以下給出幾個(gè)具體的實(shí)施例:
實(shí)施例1.按配比稱(chēng)取原料:甲基乙烯基硅橡膠95Kg，三氧化二鐵5 Kg，羥基硅油4 Kg，硫化劑2 Kg，陶瓷粉58 Kg，氫氧化鋁65 Kg，著色劑I Kg。實(shí)施例2.按配比稱(chēng)取原料:甲基乙烯基硅橡膠105Kg，三氧化二鐵6 Kg，羥基硅油5 Kg，硫化劑2.5 Kg，陶瓷粉77 Kg，氫氧化鋁75Kg，著色劑3 Kgo實(shí)施例3.按配比稱(chēng)取原料:甲基乙烯基硅橡膠98Kg，三氧化二鐵4 Kg，羥基硅油4.5 Kg，硫化劑1.5 Kg，陶瓷粉70 Kg，氫氧化鋁83 Kg，著色劑2 Kgo實(shí)施例4.按配比稱(chēng)取原料:甲基乙烯基硅橡膠103Kg，三氧化二鐵5.5 Kg，羥基硅油6Kg，硫化劑2.3 Kg,陶瓷粉65Kg，氫氧化鋁62 Kg，著色劑2.5Kg。實(shí)施例5.按配比稱(chēng)取原料:甲基乙烯基硅橡膠97Kg，三氧化二鐵4.5 Kg，羥基硅油5.2 Kgjt化劑1.8 Kg，陶瓷粉62 Kg，氫氧化鋁69 Kg，著色劑1.9 Kgo將上述原料經(jīng)粉碎、配料、混煉、反煉、成形等工序制成傘裙護(hù)套，再經(jīng)二段硫化、傘裙護(hù)套粘結(jié)、端頭裝配、端部密封等工序制成復(fù)合絕緣子。以上述實(shí)施例中的原料配比制成的傘裙護(hù)套，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，得到以下數(shù)據(jù)，機(jī)械強(qiáng)度方面:撕裂強(qiáng)度(直角法)達(dá)到17.4kN/m，拉伸強(qiáng)度達(dá)到6.1 MPa，扯斷伸長(zhǎng)率達(dá)到240%，邵爾A硬度達(dá)到62。電氣性能方面:硅橡膠的耐電痕化水平達(dá)到I A 4.5級(jí)要求，垂直燃燒等級(jí)達(dá)到了 FV - 0的水平，符合電力系統(tǒng)用硅橡膠材料電性能的相關(guān)指標(biāo)要求。漏電率只有4%。體積電阻率達(dá)到1.3*10120.111，體表電阻率達(dá)到2.0*10120，擊穿強(qiáng)度達(dá)到22kV/mm。在進(jìn)行抗老化測(cè)試中，測(cè)試完的復(fù)合絕緣子經(jīng)肉眼觀察沒(méi)有出現(xiàn)龜裂、開(kāi)裂和爆皮等現(xiàn)象。上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比《DLT 376-2010復(fù)合絕緣子用硅橡膠絕緣材料通用技術(shù)條件》中對(duì)硅橡膠材料的各種性能要求，可以看出本發(fā)明傘裙護(hù)套具有優(yōu)越的性能。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，其特征在于，它由如下質(zhì)量份的原料制成:甲基乙烯基硅橡膠95-105，三氧化二鐵4-6，羥基硅油4-6，硫化劑1.5-2.5，陶瓷粉58-77，氫氧化鋁62-83，著色劑1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，其特征在于:所述陶瓷粉為廢棄陶瓷絕緣子瓷體經(jīng)粉碎后制備的粉末，陶瓷粉粉末顆粒直徑為1-2 u m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，其特征在于，所述陶瓷粉中SiO2的含量為50-55%, Al2O3的含量為37-41%，K2O的含量為3.5-4.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡膠選自110 — 2型，所述硫化劑選自2，5—二甲基一 2，5—雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷。
全文摘要
一種增強(qiáng)型復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套，它由如下質(zhì)量份的原料制成甲基乙烯基硅橡膠 95-105，三氧化二鐵4-6，羥基硅油4-6，硫化劑1.5-2.5，陶瓷粉58-77，氫氧化鋁62-83，著色劑1-3。本發(fā)明傘裙護(hù)套中按比例添加陶瓷粉，該陶瓷粉是回收廢棄陶瓷絕緣子瓷體，經(jīng)粉碎加工成粉末而成。將陶瓷粉添加到傘裙護(hù)套原料中作為補(bǔ)強(qiáng)劑，全部替代白炭黑、部分替代氫氧化鋁，可以提高硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能。本發(fā)明有效利用廢棄陶瓷絕緣子瓷體作為生產(chǎn)傘裙護(hù)套的原料，實(shí)現(xiàn)了資源的合理循環(huán)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)H01B17/38GK103077786SQ20131005244
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者黃沈海, 劉云鵬, 周雪, 龐永超, 李忍, 許自強(qiáng), 何璇, 許艷 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)