一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法，属于电气绝缘材料技术领域。一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，由绝缘顶层和绝缘底层经模压工艺复合而成；绝缘顶层由改性环氧树脂、偶联处理微米碳化硅、玻璃纤维布、轻质高铝砖和固化剂T31复合而成；绝缘底层由改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡复合而成。本发明专利技术结构独特，且高度绝缘，强度高，重量轻，耐高温性能好，防腐蚀性能好，使用本发明专利技术可有效保护母线的使用安全。本发明专利技术可有效保护母线的使用安全。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法


[0001]本专利技术公开了一种绝缘材料，特别是涉及一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法，属于电气绝缘材料


技术介绍

[0002]铝电解过程中，在铝电解槽焙烧或在长期正常生产过程中，因种种原因，电解槽漏炉是较经常发生的，一旦发生漏炉，铝电解槽中的高温铝液或电解质熔体(熔体温度一般可高达850
‑
1100℃)，在电解槽侧部或底部漏出，往往会将铝电解的阴极母线熔断，造成铝电解槽系列停产，损失较大。所以，有必要使用铝电解槽铝母线保护装置，对电解槽阴极进行保护。制作铝电解槽铝母线保护装置使用的材料应具有高度绝缘和耐高温等特性，因此专利技术一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法，用于加工制作铝电解槽阴极保护装置，十分必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术就是针对上述目的，提供一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料及其制作方法。
[0004]一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，由绝缘顶层和绝缘底层经模压工艺复合而成；所述的绝缘顶层由改性环氧树脂、偶联处理微米碳化硅、玻璃纤维布、轻质高铝砖和固化剂T31复合而成；所述的绝缘底层由改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡复合而成。
[0005]所述的改性环氧树脂为聚甲基苯基硅氧烷改性的环氧树脂，所述的环氧树脂，其环氧值为0.43
‑
0.53当量/100g。
[0006]所述的偶联处理微米碳化硅，其平均粒径为18
‑
58μm。
[0007]所述的轻质高铝砖，其平均体积密度为0.6
‑
1.2g/cm3，平均气孔率为66
‑
72％。
[0008]所述的氧化铝纤维，其平均直径为3
‑
7um，平均单丝长度为10
‑
150mm。
[0009]所述的玻璃纤维布，其平均单重为200
‑
400g/m2。
[0010]所述的莫来石纤维针刺毡，其平均单重为300
‑
600g/m2。
[0011]一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其制作方法包括以下步骤：
[0012](1)按照质量比100∶32
‑
40∶0.4
‑
0.8分别称取环氧树脂、聚甲基苯基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡，将环氧树脂和聚甲基苯基硅氧烷加入反应釜中，混合均匀，升温至120
‑
160℃，搅拌20
‑
60min，加入二月桂酸二丁基锡，继续搅拌反应4
‑
8h后终止反应，得到改性环氧树脂；
[0013](2)配制6
‑
10mol/L的氢氧化钠溶液，将碳化硅颗粒分散在其中，然后升温至120
‑
140℃，搅拌处理60
‑
90min，过滤，并使用蒸馏水清洗碳化硅颗粒直至滤液呈中性，将处理后的碳化硅烘干，得到预处理碳化硅；按照质量比100∶1
‑
5分别称取95％乙醇溶液和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，将两者混合均匀，得到稀释偶联剂溶液；按照质量比100∶60
‑
80分别称取
稀释偶联剂溶液和预处理碳化硅，将预处理碳化硅加入到稀释偶联剂溶液中，搅拌均匀，升温至60
‑
80℃继续加热搅拌4
‑
6h，待冷却至室温，抽滤，得到偶联剂处理碳化硅初产物，利用乙醇溶液冲洗偶联剂处理碳化硅初产物3
‑
5次，之后干燥、研磨、筛分，得到偶联处理微米碳化硅；
[0014](3)按照质量比100∶100
‑
150∶10
‑
20∶30
‑
50分别称取改性环氧树脂、玻璃纤维布、偶联剂处理微米碳化硅、固化剂T31和轻质高铝砖，将改性环氧树脂、偶联剂处理微米碳化硅和固化剂T31混合均匀得到环氧树脂胶，在轻质高铝砖表面涂刷一层环氧树脂胶，然后包裹一层玻璃纤维布，用压辊轻轻挤压玻璃纤维布，去除其中可能存在的气泡，再在玻璃纤维布的表面涂刷一层环氧树脂胶，再在其外面包裹一层玻璃纤维布，用压辊轻轻挤压玻璃纤维布，如此反复，直至所有环氧树脂胶和玻璃纤维布被使用完毕，得到绝缘顶层；
[0015](4)按质量比100∶10
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12∶12
‑
18∶10
‑
20∶40
‑
60分别称取改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡，将改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚和氧化铝纤维混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后均匀涂刷在莫来石纤维针刺毡表面，形成涂胶针刺毡；
[0016](5)按照质量比100∶200
‑
300分别称取绝缘顶层和涂胶针刺毡，在模压成型模具的型腔底部涂刷一层脱模剂，待脱模剂晾干成膜后，在型腔底部、脱模剂表面铺放涂胶针刺毡，形成绝缘底层；
[0017](6)在模具型材内部、绝缘底层上方铺放绝缘顶层，合模，然后依次在10
‑
20MPa、60
‑
80℃下模压30
‑
40min，再在30
‑
40MPa、80
‑
100℃下模压60
‑
120min；
[0018](7)模压完成后，卸压、降温至常温常压，打开模具，取出板材，由此完成一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料的制作。
[0019]本专利技术：
[0020](1)采用双层复合方式制备了一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，该绝缘材料由绝缘顶层和绝缘底层经模压工艺复合而成，结构独特，且高度绝缘。
[0021](2)绝缘顶层中间采用轻质高铝砖，外周用玻璃纤维布包裹增强，强度高，重量轻；绝缘底层由氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡经环氧树脂复合而成，强度高，耐高温性能好。
[0022](3)绝缘顶层和绝缘底层均采用环氧树脂作为基体树脂，防腐蚀性能好，即使电解槽铝液或电解质熔体发生泄漏，本专利技术得到的铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料可有效防止它们的腐蚀，从而保护母线的使用安全。
具体实施方式
[0023]一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，由绝缘顶层和绝缘底层经模压工艺复合而成；所述的绝缘顶层由改性环氧树脂、偶联处理微米碳化硅、玻璃纤维布、轻质高铝砖和固化剂T31复合而成；所述的绝缘底层由改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡复合而成。
[0024]实施例1：一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其制作方法包括以下步骤：
[0025](1)按照质量比100∶36∶0.6分别称取环氧树脂(环氧值为0.48当量/100g)、聚甲基苯基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡，将环氧树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于由绝缘顶层和绝缘底层经模压工艺复合而成；所述的绝缘顶层由改性环氧树脂、偶联处理微米碳化硅、玻璃纤维布、轻质高铝砖和固化剂T31复合而成；所述的绝缘底层由改性环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、氧化铝纤维和莫来石纤维针刺毡复合而成。2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的改性环氧树脂为聚甲基苯基硅氧烷改性的环氧树脂，所述的环氧树脂，其环氧值为0.43
‑
0.53当量/100g。3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的偶联处理微米碳化硅，其平均粒径为18
‑
58μm。4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的轻质高铝砖，其平均体积密度为0.6
‑
1.2g/cm3，平均气孔率为66
‑
72％。5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的氧化铝纤维，其平均直径为3
‑
7um，平均单丝长度为10
‑
150mm。6.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的玻璃纤维布，其平均单重为200
‑
400g/m2。7.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料，其特征在于所述的莫来石纤维针刺毡，其平均单重为300
‑
600g/m2。8.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极保护装置用绝缘材料的制作方法，其特征在于其过程为：(1)按照质量比100∶32
‑
40∶0.4
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0.8分别称取环氧树脂、聚甲基苯基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡，将环氧树脂和聚甲基苯基硅氧烷加入反应釜中，混合均匀，升温至120
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160℃，搅拌20
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60min，加入二月桂酸二丁基锡，继续搅拌反应4
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8h后终止反应，得到改性环氧树脂；(2)配制6
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10mol/L的氢氧化钠溶液，将碳化硅颗粒分散在其中，然后升温至120
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140℃，搅拌处理60
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90min，过滤，并使用蒸馏水清洗碳化硅颗粒直至滤液呈中性，将处理后的碳化硅烘干，得到预处理碳化硅；按照质量比100∶1
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐致伟，宋小雨，姜玉敬，
申请(专利权)人：扬州润友复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：