CN102786273A - 一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，包括以下组分且各组分的重量百分比为：水泥45-55%；石英砂23-28%；粉煤灰1.5-3.0%；高活性偏高岭土6-12%；添加剂0.4-0.8%；水12-15%。而制备方法为：首先将水和添加剂混合均匀，然后再加入水泥、石英砂、粉煤灰和高活性偏高岭土，继续搅拌3-8分钟混合均匀，取出后立即成型；成型后置于35-50℃护箱蒸养，湿度不低于95%，4～12h后脱模，脱模试体置于水温为60-80℃的热水中养护48-96h，最后经测试合格后即得到所述新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂。本发明具有成本低、低收缩、抗冻性和耐久性好、高强度等优良性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶合剂及其制备方法，尤其是涉及一种具有低收缩、良好的抗冻性和耐久性、高强度等优良性能的生产瓷绝缘子瓷套所用的新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂及其制备方法，属于化工产品技术领域。
背景技术
随着电力工业的发展，超高压、大跨距、远距离输电得到了迅速普及， 300 kN及以上高压长寿命绝缘子等电瓷产品的市场需求不断增加。其中, 水泥胶合剂起整体结构的组织连接作用, 它的品质直接关系到绝缘子的性能、寿命及可靠性，目前电瓷产品中水泥胶合剂是最薄弱的环节，明显不能满足生产需要。偏高岭土是一种高火山灰活性的微粉，可作为水泥胶合剂的掺合料以有效改善其耐久性。在我国，相关研究应用尚未见详细报道。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于长寿命高压瓷绝缘子瓷套胶装的新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量百分比为：
水泥 45-55%；
石英砂 23-28%；
粉煤灰 1.5-3.0%；
高活性偏高岭土 6-12%；
添加剂 0.4-0.8%；
水 12-15%。
进一步，所述的水泥的为标号大于52.5或52.5R的硅酸盐水泥，符合GB175-1999的规定。
所述的石英砂的颗粒度为80-120目，符合GB178-1977。
所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，符合GB1596-91。
所述的高活性偏高岭土的制备方法如下：首先将块状高岭土置于100士5℃的烘箱中烘干至恒重后，经球磨机磨至高岭土平均粒径为7-10um，然后将磨细后的高岭土放入箱式电阻炉中在750-900℃的温度条件下煅烧并保温1-3h，且升温速率为5-20℃/min，再经振动磨粉至物料的比表面积≥12000m2／kg平均粒径≤2.30um，收集得到高活性偏高岭土。
且所述的制备高活性偏高岭土的块状高岭土原料化学组成要求为SiO2含量≥45%、Al2O3含量≥42%。
而所述的添加剂包括聚羧酸类减水剂、改性聚醚脂化类消泡剂和AE引气剂，且所述的聚羧酸类减水剂、改性聚醚脂化类消泡剂和AE引气剂的质量比为100:5-7:3-5。
一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：按照权利要求1所述的质量百分比首先将水和添加剂混合均匀，然后再加入水泥、石英砂、粉煤灰和高活性偏高岭土，继续搅拌3-8分钟混合均匀，取出后立即成型；成型后置于35-50℃护箱蒸养，湿度不低于95%， 4～12 h后脱模，脱模试体置于水温为60-80℃的热水中养护48-96h，最后经测试合格后即得到所述新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂。
本发明的有益效果是：本发明所述的硅酸盐水泥胶合剂，通过合理添加各组分尤其是高活性偏高岭土，使得硅酸盐水泥胶合剂具有低收缩、良好的抗冻性和耐久性、高强度等优良性能，易于投入大规模绝缘子工业化生产，特别适用于长寿命高压瓷绝缘子的瓷套用，以满足长寿命高压瓷绝缘子生产的需要。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1：一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，包括以下组分且各组分的重量百分比为水泥47.51%、石英砂26.39%、粉煤灰2.50%、高活性偏高岭土10.00%、添加剂0.67%、水12.93%。其中，水泥为符合GB175-1999的规定，且标号不小于52.5或52.5R的硅酸盐水泥，本实验使用的是海螺生产的52.5硅酸盐水泥；所述石英砂的颗粒度为80-120目，符合GB178-1977；所述粉煤灰为符合国标GB1596-91标准的Ⅰ级粉煤灰；首先将块状高岭土置于100士5℃的烘箱中烘干至恒重后，经球磨机磨至高岭土平均粒径为8um，然后将磨细后的高岭土放入箱式电阻炉中在800℃的温度条件下煅烧并保温2h，且升温速率为10℃/min，再经振动磨粉至物料的比表面积≥12000m2／kg和平均粒径≤2.30um，收集得到高活性偏高岭土，且所用块状高岭土原料产地为青远，化学组成要求为SiO2含量≥45%、Al2O3含量≥42%；而添加剂为聚羧酸类减水剂（苏州弗克新型建材有限公司）、改性聚醚脂化类消泡剂（东莞市德丰化工有限公司，型号为DF-880）和AE引气剂（武汉祺丰科技有限公司，型号为QF-C1）按照质量比100:6:4配置的混合物。
上述胶合剂的制备方法为：按上述各组分的质量百分比，首先将水和添加剂混合均匀，然后再加入水泥、石英砂、粉煤灰和高活性偏高岭土，继续搅拌3-8分钟混合均匀，取出后立即成型；成型后置于35-50℃护箱蒸养，湿度不低于95%， 4～12 h后脱模，脱模试体置于水温为60-80℃的热水中养护48-96h，最后经测试合格后即得到所述新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂。
实施例2：与实施例1基本相同，所不同的是新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的原料配比：水泥49.69%、石英砂27.61%、粉煤灰1.86%、高活性偏高岭土7.45%、添加剂0.55%、水12.84%。以及所述的高活性偏高岭土的制备方法如下：首先将块状高岭土置于100士5℃的烘箱中烘干至恒重后，经球磨机磨至高岭土平均粒径为10um，然后将磨细后的高岭土放入箱式电阻炉中在750℃的温度条件下煅烧并保温3h，且升温速率为5℃/min，再经振动磨粉至物料的比表面积≥12000m2／kg、平均粒径≤2.30um，收集得到高活性偏高岭土。添加剂为聚羧酸类减水剂（苏州弗克新型建材有限公司）、改性聚醚脂化类消泡剂（东莞市德丰化工有限公司，型号为DF-880）和AE引气剂（武汉祺丰科技有限公司，型号为QF-C1）按照质量比100:5:3配置的混合物
实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的原料配比：水泥50.22%、石英砂23.00%、粉煤灰2.52%、高活性偏高岭土10.06%、添加剂0.80%、水13.40%。
实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是胶合剂的原料组成及其配比：水泥46.22%、石英砂23.23%、粉煤灰3.00%、高活性偏高岭土12.00%、添加剂0.55%、水15.00%。以及所述的高活性偏高岭土的制备方法如下：首先将块状高岭土置于100士5℃的烘箱中烘干至恒重后，经球磨机磨至高岭土平均粒径为7um，然后将磨细后的高岭土放入箱式电阻炉中在900℃的温度条件下煅烧并保温1h，且升温速率为5-10℃/min，再经振动磨粉至物料的比表面积≥12000m2／kg、平均粒径≤2.30um，收集得到高活性偏高岭土。添加剂为聚羧酸类减水剂（苏州弗克新型建材有限公司）、改性聚醚脂化类消泡剂（东莞市德丰化工有限公司，型号为DF-880）和AE引气剂（武汉祺丰科技有限公司，型号为QF-C1）按照质量比100:7:5配置的混合物
实施例5：与实施例2基本相同，所不同的是新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的原料组成及其配比：水泥51.79%、石英砂28.00%、粉煤灰1.50%、高活性偏高岭土6.00%、添加剂0.48%、水12.23%。
实施例6：与实施例3基本相同，所不同的是新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的原料配比：水泥55.00%、石英砂22.17%、粉煤灰1.50%、高活性偏高岭土6.00%、添加剂0.78%、水14.55%。
实施例7：与实施例4基本相同，所不同的是新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的原料配比：水泥45.00%、石英砂27.90%、粉煤灰2.90%、高活性偏高岭土11.80%、添加剂0.40%、水12.00%。
此外，现有胶合剂的原料组成及其配比：硅酸盐水泥55.9%、石英砂31.3%、减水剂1.0%、水11.8%。
采用类似于GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO）》和GB/T4307-2004《绝缘子胶装用水泥胶合剂》进行测试，各实施例与现有胶合剂的对比测试数据如下表所示：
| 抗压强度(MPa) | 抗折强度(MPa) | 干燥收缩率（%） | 温度循环耐受系数 | 低温耐受系数 | |
| 实施例1 | 127.33 | 14.73 | 0.054 | 0.95 | 1.00 |
| 实施例2 | 119.12 | 13.12 | 0.060 | 0.92 | 1.00 |
| 实施例3 | 126.66 | 14.58 | 0.057 | 0.93 | 1.00 |
| 实施例4 | 123.54 | 13.83 | 0.052 | 0.94 | 1.00 |
| 实施例5 | 121.45 | 13.56 | 0.062 | 0.91 | 0.99 |
| 现有胶合剂 | 126.87 | 14.51 | 0.067 | 0.90 | 0.99 |
从上表中可以看到，掺入一定比例的高活性偏高岭土，降低水泥胶合剂的干燥收缩率，提高了抗压抗折强度，可有效的增加其抗冻性和耐久性，最佳配比为实施例1。测试抗压抗折、干燥收缩率、温度循环耐受系数和低温耐受系数亦符合JB 4307-2004-T《绝缘子胶装用水泥胶合剂的要求》，可作为耐久性水泥胶合剂用于长寿命高压瓷绝缘子的生产。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量百分比为：
水泥 45-55%；
石英砂 23-28%；
粉煤灰 1.5-3.0%；
高活性偏高岭土 6-12%；
添加剂 0.4-0.8%；
水 12-15%。
2.根据权利要求1所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的水泥的为标号大于52.5或52.5R的硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的石英砂的颗粒度为80-120目。
4.根据权利要求1所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的高活性偏高岭土的制备方法如下：首先将块状高岭土置于100士5℃的烘箱中烘干至恒重后，经球磨机磨至高岭土平均粒径为7-10um，然后将磨细后的高岭土放入箱式电阻炉中在750-900℃的温度条件下煅烧并保温1-3h，且升温速率为5-20℃/min，再经振动磨粉至物料的比表面积≥12000m2／kg、平均粒径≤2.30um，收集得到高活性偏高岭土。
6.根据权利要求5所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的制备高活性偏高岭土的块状高岭土原料化学组成要求为SiO2含量≥45%、Al2O3含量≥42%。
7.根据权利要求1所述的一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂，其特征在于，所述的添加剂包括聚羧酸类减水剂、改性聚醚脂化类消泡剂和AE引气剂，且所述的聚羧酸类减水剂、改性聚醚脂化类消泡剂和AE引气剂的质量比为100:5-7:3-5。
8.一种新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：按照权利要求1所述的质量百分比首先将水和添加剂混合均匀，然后再加入水泥、石英砂、粉煤灰和高活性偏高岭土，继续搅拌3-8分钟混合均匀，取出后立即成型；成型后置于35-50℃护箱蒸养，湿度不低于95%， 4～12 h后脱模，脱模试体置于水温为60-80℃的热水中养护48-96h，最后经测试合格后即得到所述新型耐久性硅酸盐水泥胶合剂。
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| C06 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121121 |