一种矿物质火山岩耐火母线及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及耐火母线技术领域，具体为一种矿物质火山岩耐火母线及其加工工艺。所述耐火母线用组合物包括以下物质：按重量计，66~74份矿物质火山岩、1~2份复配硅烷偶联剂、25~32份树脂组合物；所述复配硅烷偶联剂包括质量比为（0.5~0.8）:（2.2~2.5）:1的碱性氨基酸、小分子偶联剂和大分子偶联剂；所述碱性氨基酸为赖氨酸，所述小分子偶联剂为KH

【技术实现步骤摘要】
一种矿物质火山岩耐火母线及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及耐火母线
，具体为一种矿物质火山岩耐火母线及其加工工艺。

技术介绍

[0002]电力传输是保证人们生活质量的重要媒介。电力传输的载体是电缆，一方面单根电缆的最大电流只有400A，超过需要多根电缆进行拼接，其安装必须配套桥架敷设，安装费用较高；另一方面，电缆不能直接裸露安装在外，需要用钢管或塑料管作为外壳；因此，为了降低成本，同时增加在高温、腐蚀性、水性等任何环境中的使用范围，防水防火的母线应运而生。
[0003]现有技术中，大多是用浇筑的防火母线包耐火板、石棉，防火效果一般，且使用环境有所限制。而使用无机填料与热固性聚合物浇筑型耐火母线具有优异的耐火和防火性能。其可以保证环境温度高于700℃时。电源可以工作1.5小时以上，并且不会因环境温度升高而导致内部绝缘能力降低而引起短路。其中，由于环氧树脂具有优良的电学性能和稳定性，被广泛用于耐火母线的研究，但是其存在脆性大、易开裂缺点；另一方面，由于无机填料与热固性聚合物相容性差，分散性差；使得制备得到的耐火母线存在机械性能差、抗冲击强度弱的缺点，很难满足日益发展的工程应用要求，极大地限制了应用范围。
[0004]综上，解决上述问题，制备一种矿物质火山岩耐火母线具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种矿物质火山岩耐火母线及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种耐火母线用组合物，所述耐火母线用组合物包括以下物质：按重量计，66~74份矿物质火山岩、1~2份复配硅烷偶联剂、25~32份树脂组合物；进一步地，所述复配硅烷偶联剂包括质量比为（0.5~0.8）:（2.2~2.5）:1的碱性氨基酸、小分子偶联剂和大分子偶联剂；所述碱性氨基酸为赖氨酸，所述小分子偶联剂为KH
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550，所述大分子偶联剂为A
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1387；进一步地，所述树脂组合物包括以下物质：按重量计，15~20份双酚型环氧树脂、7~9份胺类固化剂、2.8~2.9份增韧剂、0.1~0.2份固化促进剂；进一步地，所述矿物质火山岩包括以下物质：按重量份数计，18~22份火山岩、18~22份二氧化锆、18~22份氧化铬、8~12份石英砂。
[0007]进一步地，所述胺类固化剂为芳香族多胺，包括4,4'
‑
二氨基二苯砜、二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺中一种或多种；所述固化促进剂为三氟化硼络合物。
[0008]进一步地，所述增韧剂由质量比为1:（1.2~1.5）:（0.5~0.8）:（0.4~0.5）的苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、木兰醇、烯丙基缩水甘油醚、9,10
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二氢
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氧杂
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10
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磷杂菲
‑
10
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氧
化物制备得到。
[0009]进一步地，将耐火母线用组合物用于制备矿物质火山岩耐火母线；包括以下步骤：步骤1：称取火山岩、二氧化锆、氧化铬、石英砂混合均匀，得到矿物质火山岩；称取碱性氨基酸、小分子偶联剂和大分子偶联剂混合均匀，得到复配硅烷偶联剂；称取双酚型环氧树脂、胺类固化剂、增韧剂、固化促进剂，备用；步骤2：将复配硅烷偶联剂分散在乙醇水溶液中；加入盐酸调节pH=4.0~4.5；加入矿物质火山岩，在60~80℃下搅拌反应6~8小时，洗涤干燥，得到改性填料；步骤3：将双酚型环氧树脂、固化剂、增韧剂、改性填料、固化促进剂依次加入至搅拌机中，搅拌均匀；得到耐火母线用组合物；步骤4：将镀锡的母线铜排按顺序固定在模具中；将耐火母线用组合物均匀倒入至模具中；置于震动平台，震动，脱气；设置温度为90~120℃，固化1~3小时，脱模，得到矿物质火山岩耐火母线。
[0010]进一步地，所述增韧剂的制备方法为：惰性气体下，将苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷加入至反应釜中，设置温度为90~110℃，加入催化剂，滴加木兰醇、烯丙基缩水甘油醚，滴加时间为1~1.5小时，反应时间为2~3小时；加入9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
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10
‑
氧化物，升温至150~160℃，反应3~4小时；纯化、干燥，得到增韧剂。
[0011]本技术方案中，为了解决高含量矿物质火山岩（无机填料）的在环氧树脂中的分散性，使用复配硅烷偶联剂改性，有效增强了分散性和相容性；同时，引入增韧剂，提高耐火母线的机械性能，从而提高工程应用范围。
[0012]（1）由于方案中矿物质火山岩的含量很高，而环氧树脂粘度也较大，导致在环氧树脂中分散性差，界面作用差，影响了耐火母线的机械性能。而偶联剂分散是常见手段，但是一般情况下为了增强分散性，会添加较多含量的偶联剂，但是偶联剂中分子结构中存在的亲水基团，具有较高吸水性，引入量过多，会影响耐火母线的耐水性；且会使得体系中结合强度不足，影响机械性能。而引入量过少，均匀分散性又被减弱，降低了机械性能。
[0013]因此，方案中，通过引入碱性氨基酸（赖氨酸）、小分子偶联剂（KH
‑
550）和大分子偶联剂（A
‑
1387）三种物质；优化合理配比，利用各物质间氨基的静电斥力，和大分子偶联剂中长链，在复配硅烷偶联剂引入量较少的情况下提高其在环氧树脂中的分散性；且表面修饰的氨基可以很好的提高反应相容性，增加界面作用力。另一方面，存在的赖氨酸中含有羧基，可以促进胺类固化剂的固化，降低固化时间和收缩率。
[0014]（2）树脂组合物中，使用的是双酚型环氧树脂，其是一种产量很大的环氧树脂。而固化剂使用的是胺类固化剂，其相较于其他固化剂，含氧基团少，高温性能和防水性能更好。而胺类固化剂中，并未使用常见的脂肪族胺类，其反应活性较大，浇筑过程中固化过快，存在局部气泡和局部热，影响整体机械性能和电气性能。因此方案中使用芳香胺作为固化剂，保证母线的高温性能、电气性能和耐老化性能。
[0015]（3）由于大分子偶联剂中长链的引入，使得环氧树脂结构中链段运动增加，降低了固化效率，增加了固化温度。因此，方案中，一是通过引入含有羧基的氨基酸，二是引入含有酚羟基的增韧剂，协同促进剂三氟化硼络合物促进耐火母线用组合物的固化过程。
[0016]（4）方案中，使用增韧剂是通过苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷中硅氢与木兰醇中双键、烯丙基缩水甘油醚中双键通过硅氢加成后，再利用烯丙基缩水甘油醚中环氧基团与
9,10
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二氢
‑9‑
氧杂
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10
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磷杂菲
‑
10
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氧化物中含磷基团间的开环反应制备得到的。
[0017]其中，苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷中的苯环，以及木兰醇的联苯结构、9,10
‑
二氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐火母线用组合物，其特征在于：所述耐火母线用组合物包括以下物质：按重量计，66~74份矿物质火山岩、1~2份复配硅烷偶联剂、25~32份树脂组合物；所述矿物质火山岩由火山岩、二氧化锆、氧化铬、石英砂组成；所述复配硅烷偶联剂包括质量比为（0.5~0.8）:（2.2~2.5）:1的碱性氨基酸、小分子偶联剂和大分子偶联剂；所述碱性氨基酸为赖氨酸，所述小分子偶联剂为KH
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550，所述大分子偶联剂为A
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1387；所述树脂组合物包括以下物质：按重量计，15~20份双酚型环氧树脂、7~9份胺类固化剂、2.8~2.9份增韧剂、0.1~0.2份固化促进剂；所述复配硅烷偶联剂预先对矿物质火山岩进行表面改性：将复配硅烷偶联剂分散在乙醇水溶液中；加入盐酸调节pH=4.0~4.5；加入矿物质火山岩，在60~80℃下搅拌反应6~8小时，洗涤干燥，得到改性填料。2.根据权利要求1所述的一种耐火母线用组合物，其特征在于：所述矿物质火山岩包括以下物质：按重量份数计，18~22份火山岩、18~22份二氧化锆、18~22份氧化铬、8~12份石英砂。3.根据权利要求1所述的一种耐火母线用组合物，其特征在于：所述胺类固化剂为芳香族多胺，包括4,4'
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二氨基二苯砜、二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺中一种或多种；所述固化促进剂为三氟化硼络合物。4.根据权利要求1所述的一种耐火母线用组合物，其特征在于：所述增韧剂由质量比为1:（1.2~1.5）:（0.5~0.8）:（0.4~0.5）的苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、木兰醇、烯丙基缩水甘油醚、9,10
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二氢
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氧杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：任庆，
申请(专利权)人：江苏盈聚电气有限公司，
类型：发明
国别省市：