复合绝缘子芯及其制备方法及复合绝缘子技术

本发明专利技术涉及一种复合绝缘子芯的制备方法，其包括如下步骤：配制环氧树脂胶液；将环氧树脂胶液与纤维成型，形成胚体；以及将胚体固化；其中，控制RH≤75％；当RH＞45％时，t的数值满足t≤‑28RH+24.8；RH指在环氧树脂胶液配制完成之后到胚体固化之前的环境湿度；t指从环氧树脂胶液配制完成之后到胚体固化之前时间的小时数。上述复合绝缘子芯的制备方法，通过控制RH以及t，使得到的复合绝缘子芯，其弯曲强度、冲击强度和热变形温度(Tg)维持在较高的水平，使工艺更加稳定。重要的是，经过下步注射工序加热、加压后不会缩短，提高复合绝缘子的良品率。本发明专利技术还提供了一种上述复合绝缘子芯以及复合绝缘子。

Composite insulator core and its preparation method and composite insulator

The invention relates to a preparation method of a composite insulator core, which comprises the following steps: preparing epoxy resin glue; epoxy resin glue and fiber forming, the formation of embryo and embryo; curing; among them, RH is less than or equal to 75%; if RH is greater than 45%, the value of t t 28RH+24.8 meet RH after the completion of; prepared in epoxy resin solution to the environmental humidity before embryo curing; t from epoxy resin solution to complete the preparation before embryo curing time the number of hours. The preparation method of the composite insulator core, through the control of RH and T, the composite insulator core is obtained, the flexural strength and impact strength, heat distortion temperature (Tg) maintained at a higher level, make the process more stable. It is important to improve the yield of composite insulators by heating and pressurizing the next step. The invention also provides a composite insulator core and a composite insulator.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合绝缘子
，特别是涉及一种复合绝缘子芯及其制备方法及复合绝缘子。
技术介绍
高压或超高压电力输送线路上使用的绝缘子最早为瓷绝缘子。随着复合绝缘子在上个世纪的问世，相比瓷绝缘子，复合绝缘子具有以下优点：重量轻(比同电压等级瓷质的轻1/3～4/5)、防爆性能好以及优良的电气性能，特别是可达到很高的污秽等级。复合绝缘子的内部支撑构件——复合绝缘子芯也越来越受到行业内的重视。复合绝缘子芯分为实心和空心两种，实心主要用于高压架空线路中，成为线路用复合绝缘子。空心主要用于站内绝缘子，如互感器、高压开关及断路器等。复合绝缘子芯一般由环氧树脂和纤维构成，环氧树脂的固化体系可分为酸性固化体系(以酸酐类为主)和碱性固化体系(以胺类为主)，酸酐体系固化剂的特点是对皮肤刺激性小，使用期长，其环氧树脂固化物性能优良，特别是介电性能比胺类固化物优异。因此，酸酐类固化剂主要应用于电气绝缘领域，特别是复合绝缘子芯的制备。在实际生产过程中，酸酐固化的复合绝缘子芯会出现弯曲强度、冲击强度和热变形温度(Tg)的波动，且经过后续二次加热、加压(如注射工艺)时后会缩短。
技术实现思路
基于此，有必要针对酸酐固化的复合绝缘子芯后续二次加热、加压时会缩短的问题，提供一种不会的复合绝缘子芯棒。一种复合绝缘子芯的制备方法，其包括如下步骤：配制环氧树脂胶液；所述环氧树脂胶液包括环氧树脂以及酸酐固化剂；将所述环氧树脂胶液与纤维成型，形成胚体；以及将所述胚体固化；其中，控制RH≤75％；当RH＞45％时，t的数值满足t≤-28RH+24.8；RH指在环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前的环境湿度；t指从环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前时间的小时数。上述复合绝缘子芯的制备方法，通过控制RH以及t，从而有效抑制水对环氧树脂固化的影响，进而使得到的复合绝缘子芯，其弯曲强度、冲击强度和热变形温度(Tg)维持在较高的水平，使工艺更加稳定。重要的是，经过下步注射工序加热、加压后不会缩短，提高复合绝缘子的良品率。在其中一个实施例中，所述胚体为空心管。在其中一个实施例中，所述胚体采用湿法缠绕成型。在其中一个实施例中，70％＜RH≤75％，t≤3。在其中一个实施例中，60％＜RH≤70％，4≤t≤6。在其中一个实施例中，45％＜RH≤60％，6＜t≤9。在其中一个实施例中，RH≤45％。在其中一个实施例中，所述环氧树脂胶液还包括增韧剂、以及偶联剂。本专利技术还提供了一种复合绝缘子芯。一种复合绝缘子芯，所述复合绝缘子芯通过本专利技术所提供的制备方法得到。上述复合绝缘子芯，由于采用本专利技术所提供的制备方法得到，故弯曲强度、冲击强度和热变形温度(Tg)高，且经过在后续注射工序中不会缩短。本专利技术还提供了一种复合绝缘子。一种复合绝缘子，该复合绝缘子包括本专利技术所提供的复合绝缘子芯。上述复合绝缘子，由于包含本专利技术所提供的复合绝缘子芯，性能稳定。附图说明图1为实施例1的固化温度-时间图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种复合绝缘子芯的制备方法，其包括如下步骤：S1、配制环氧树脂胶液。本专利技术的环氧树脂胶液包括环氧树脂以及酸酐固化剂。其中，环氧树脂优选选自脂环族环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、或多官能团缩水甘油醚环氧树脂中的一种或几种。其中，固化剂选自酸酐系固化剂，具体选自甲基四氢苯酐、苯酐、四氢苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐、或甲基纳狄克酸酐中的一种或几种。为了提高固化效果，环氧树脂胶液中还包括固化促进剂。其中，固化促进剂优选选自苄基二甲胺、三-(二甲氨基甲基)苯酚、液体咪唑化合物中的一种或几种。优选地，在环氧树脂胶液中，环氧树脂、固化剂以及固化促进剂的质量比为100：50～120:0.1～5。为了进一步增强复合绝缘子芯的性能，环氧树脂胶液还包括增韧剂、以及偶联剂。其中，增韧剂优选选自液体橡胶、热塑性聚合物、柔性聚合物、端羟基聚酯二醇等。其中，偶联剂优选选自有机硅烷偶联剂。更优选地，偶联剂选自γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和/或γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷。当然偶联剂还可以是其它的有机硅烷偶联剂。S2、将环氧树脂胶液与纤维成型，形成胚体。其中，纤维在复合绝缘子芯中起骨架作用，主要起承力作用。纤维为本领域技术人员所公知的。例如玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等。本专利技术优选玻璃纤维。本专利技术纤维中的纤维直径优选为3～30μm。其中，成型优选湿法缠绕成型。湿法缠绕成型为本领域技术人员所公知的工艺，在此不再赘述！湿法缠绕成型一般适于制造空心的复合绝缘子芯，即复合绝缘管。也就是说，湿法缠绕成型之后得到的胚体呈空心管状。当然，可以理解的是，本专利技术还可以适用于拉挤成型。一般地，拉挤成型适用于实心的复合绝缘子芯，即复合绝缘子芯棒。S3、将胚体固化。具体地，将胚体送入固化炉中，在一定温度下，使环氧树脂胶液固化。为了更好固化，优选采用分段温度处理的方式固化。例如在第一温度下固化第一时间，然后升温，在第二温度下固化第二时间，然后升温，在第三温度下固化第三时间。在复合绝缘子芯的制备过程中，控制RH≤75％；且当RH＞45％时，t的数值满足t≤-28RH+24.8；也就是说，45％＜RH≤75％时，t≤-28RH+24.8。RH指在环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前的环境湿度；t指从环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前时间的小时数。例如，t＝3，即指从环氧树脂胶液配制完成之后到胚体固化之前时间为3h。在一种情况下，70％＜RH≤75％，t≤3。这样比较适于制作小尺寸的复合绝缘子，并且可以有效保证复合绝缘子芯的性能，同时可以有效降低制作成本。在另一种情况下，60％＜RH≤70％，4≤t≤6。这样可以制作中等大小尺寸的复合绝缘子，并且可以有效保证复合绝缘子芯的性能。并且不至于使制作成本过高。在再一种情况下，45％＜RH≤60％，6＜t≤9。这样适于制作较大尺寸的复合绝缘子芯。在又一种情况下，RH≤45％。这样可以进一步提高复合绝缘子芯的性能，同时可适用于大尺寸的复合绝缘子芯的制作。当然，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况(例如复合绝缘子芯的尺寸、控制环境湿度的成本投入等因素)选择满足上述关系的RH与t的取值。本专利技术的专利技术人发现，现有技术中复合绝缘子芯在下步注射工序后缩短的主要原因是：理论上讲环氧树脂与酸酐固化剂反应机理是环氧树脂中的羟基使酸酐开环形成单酯，同时还生产一个羧基，羧基与环氧基进行加成反应，此加成酯化反应是酸酐固化环氧树脂的主反应，同时生成一个羟基，进一步使酸酐开环。而当环氧树脂与酸酐类固化剂放在环境湿度较大的环境下，环氧树脂与固化剂中的含水量会增加。水的羟基活性较环氧树脂的羟基高，并且酸酐基团会与水发生水解反应，生成一定的游离酸(该游离酸能够催化环氧树脂固化反应)，降低固化反应活化能，固化反应速度加快，使部分未反应的基团被冻结；另外，水的含量升高会大幅度的消耗酸酐，有部分环氧基团未参加固化反应；从而导致固化不完全，固化物交联密度下降，力学性能下降，分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合绝缘子芯的制备方法，其包括如下步骤：配制环氧树脂胶液；所述环氧树脂胶液包括环氧树脂以及酸酐固化剂；将所述环氧树脂胶液与纤维成型，形成胚体；以及将所述胚体固化；其中，控制RH≤75％；当RH＞45％时，t的数值满足t≤‑28RH+24.8；RH指在环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前的环境湿度；t指从环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前时间的小时数。

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子芯的制备方法，其包括如下步骤：配制环氧树脂胶液；所述环氧树脂胶液包括环氧树脂以及酸酐固化剂；将所述环氧树脂胶液与纤维成型，形成胚体；以及将所述胚体固化；其中，控制RH≤75％；当RH＞45％时，t的数值满足t≤-28RH+24.8；RH指在环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前的环境湿度；t指从环氧树脂胶液配制完成之后到所述胚体固化之前时间的小时数。2.根据权利要求1所述的复合绝缘子芯的制备方法，其特征在于，所述胚体为空心管。3.根据权利要求2所述的复合绝缘子芯的制备方法，其特征在于，所述胚体采用湿法缠绕成型。4.根据权利要求3所述的复合绝缘子芯的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，于晓蕾，陈云，丁建兵，
申请(专利权)人：江苏神马电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32