CN104877229B - 一种变电站母线的防火绝缘收缩套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，收缩套包括以下组分：DJ210树脂，纳米二氧化钛基复合颗粒，聚酰胺酰亚胺，无机阻燃剂，阻燃增效剂，复合抗氧剂，润滑剂，增韧剂，分散剂，消泡剂，本发明还设计一种变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法；本发明的制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的防火绝缘收缩套，防火绝缘性能佳，具有高强度，高耐磨性，使用寿命长，生产加工方便等优点。

Description

一种变电站母线的防火绝缘收缩套及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种母线的防护套，具体涉及一种变电站中使用的母线的防火绝缘收缩套及其制备方法。
背景技术
母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力能力的产品，电站或变电站输送电能用的总导线，通过它，把发电机、变压器或整个流器输出的电能输送给各个用户或其它变电所；而目前变电站中原用裸体母线，这样的母线绝缘电压低、绝缘距离大、且占地面积增加，而且因其是裸体母线，鼠蛇及其它鸟类等动物在其上爬行，经常会引起设备安全事故，为了解决上述问题，目前研究了两种方法，第一是用热塑性材料制成收缩套管，套设在母线上，第二是在母线金属材料上涂覆一层热固性材料绝缘层，也称之为固体绝缘母线；但是，目前国内制作的收缩套耐压等级较低，工艺尚不完整，且制备出的收缩套绝缘性低，防火性能不佳，研发一种能克服以上缺陷的用于母线的收缩套成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种变电站母线的防火绝缘收缩套及其制备方法，该制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的防火绝缘收缩套，防火绝缘性能佳，具有高强度，高耐磨性，使用寿命长，生产加工方便等优点。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，收缩套按质量份数计包括以下组分：
DJ210树脂： 50-60份
纳米二氧化钛基复合颗粒： 30-35份
聚酰胺酰亚胺： 5-10份
无机阻燃剂： 15-20份
阻燃增效剂： 0.5-1份
复合抗氧剂： 2-4份
润滑剂： 0.2-0.5份
增韧剂： 0.2-0.3份
分散剂： 2-4份
消泡剂： 0.5-0.8份
其中，无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；阻燃增效剂为膨胀石墨、分子筛或蒙脱土中的一种或几种的混合物；复合抗氧剂为选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例为1：1-1：2的重量比例复合制成；润滑剂为硬脂酸盐、硅油、聚乙烯蜡中的一种或几种；增韧剂为聚壬二酸酐；分散剂为三聚磷酸钠、四聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种；消泡剂为二甲基硅油、或聚醋酸乙烯酯中的一种。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述变电站母线的防火绝缘收缩套，纳米二氧化钛基复合颗粒的制备方法具体步骤如下：
（1）将偏钛酸悬浮液用水浴加热到60-80℃，在搅拌状态下加入85-90℃的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾保持2-2.5h，然后过滤、洗涤；
（2）将上述步骤（1）中的滤饼制浆，用25%的盐酸溶液调节浆液pH值至2-5，再加入氯化锌，使悬浮液变成溶胶，并加热至105-110℃，保温1.5-2h后冷却，用氢氧化钠溶液调节溶胶pH值为6-7，过滤、洗涤，将滤饼烘干，在研钵中磨碎，得水合二氧化钛粉末，在500-700℃下煅烧得纳米二氧化钛颗粒；
（3）将步骤（2）中的纳米二氧化钛颗粒制备成20-25%的浆液，加入5-10%的硫酸铝，在50-60℃下加热搅拌2-3h，过滤、洗涤，将滤饼烘干，得到纳米二氧化钛基复合颗粒。
本发明还设计了一种变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法，其特征在于，制备方法具体步骤如下：
（1）将纳米二氧化钛基复合颗粒与聚酰胺酰亚胺按比例混合，并加入溶剂N-甲基-2-吡络烷酮，高速研磨1.5-2h，搅拌速度为1500-2000r/min；
（2）将上述步骤（2）中加入无机阻燃剂、阻燃增效剂、复合抗氧剂、润滑剂、增韧剂、分散剂和消泡剂，在500-600r/min的混合机中，搅拌5-10min，混合均匀；
（3）将DJ210树脂和上述步骤（2）中的混合物加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为140-145℃，混炼时间为15-25min；
（4）将步骤（3）混炼好的物料加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在150-160℃，得到变电站母线的防火绝缘收缩套。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的防火绝缘收缩套，防火绝缘性能佳，具有高强度，高耐磨性，使用寿命长，生产加工方便等优点。
（2）本发明中添加的纳米二氧化钛基复合颗粒，可以提高收缩套的耐电晕能力，可以提高收缩套的耐变频寿命。
（3）本发明中采用的线性密低密度聚乙烯树脂作为收缩套制备中的基础树脂，线性密低密度聚乙烯树脂具有防紫外线，且它的熔点和软化温度较高，能够很好的保证收缩套的刚性，使得制备出的收缩套具有防紫外线、刚性好的提前下也具有较好的抗环境压力，组水性好同时且能适应的工作温度范围宽。
（4）本发明中添加的复合抗氧剂，可以使得收缩套具有长时间的抗氧化效果，且抗氧化效果良好，具有在多种坏境下抗氧化作用。
（5）本发明中加入的阻燃剂，具有无毒、阻燃效率高等优点。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，收缩套按质量份数计包括以下组分：
DJ210树脂： 55份
纳米二氧化钛基复合颗粒： 35份
聚酰胺酰亚胺： 5份
无机阻燃剂氢氧化镁： 18份
阻燃增效剂蒙脱土： 0.8份
复合抗氧剂： 2份
润滑剂硬脂酸盐： 0.5份
增韧剂聚壬二酸酐： 0.3份
分散剂六偏磷酸钠： 4份
消泡剂聚醋酸乙烯酯： 0.5份
其中，复合抗氧剂为选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例为1：1的重量比例复合制成；
纳米二氧化钛基复合颗粒的制备方法具体步骤如下：
（1）将偏钛酸悬浮液用水浴加热到80℃，在搅拌状态下加入88℃的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾保持2.2h，然后过滤、洗涤；
（2）将上述步骤（1）中的滤饼制浆，用25%的盐酸溶液调节浆液pH值至5，再加入氯化锌，使悬浮液变成溶胶，并加热至108℃，保温1.8h后冷却，用氢氧化钠溶液调节溶胶pH值为7，过滤、洗涤，将滤饼烘干，在研钵中磨碎，得水合二氧化钛粉末，在500℃下煅烧得纳米二氧化钛颗粒；
（3）将步骤（2）中的纳米二氧化钛颗粒制备成22%的浆液，加入5%的硫酸铝，在60℃下加热搅拌3h，过滤、洗涤，将滤饼烘干，得到纳米二氧化钛基复合颗粒。
上述变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将纳米二氧化钛基复合颗粒与聚酰胺酰亚胺按比例混合，并加入溶剂N-甲基-2-吡络烷酮，高速研磨1.5h，搅拌速度为1800r/min；
（2）将上述步骤（2）中加入无机阻燃剂、阻燃增效剂、复合抗氧剂、润滑剂、增韧剂、分散剂和消泡剂，在550r/min的混合机中，搅拌10min，混合均匀；
（3）将DJ210树脂和上述步骤（2）中的混合物加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为145℃，混炼时间为15min；
（4）将步骤（3）混炼好的物料加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在155℃，得到变电站母线的防火绝缘收缩套。
实施例2
本实施例提供的一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，收缩套按质量份数计包括以下组分：
DJ210树脂： 60份
纳米二氧化钛基复合颗粒： 33份
聚酰胺酰亚胺： 8份
无机阻燃剂氢氧化镁： 15份
阻燃增效剂分子筛： 0.5份
复合抗氧剂： 4份
润滑剂硅油： 0.2份
增韧剂聚壬二酸酐： 0.25份
分散剂四聚磷酸钠： 3份
消泡剂二甲基硅油： 0.8份
其中，复合抗氧剂为选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例1：2的重量比例复合制成；
纳米二氧化钛基复合颗粒的制备方法具体步骤如下：
（1）将偏钛酸悬浮液用水浴加热到70℃，在搅拌状态下加入90℃的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾保持2.5h，然后过滤、洗涤；
（2）将上述步骤（1）中的滤饼制浆，用25%的盐酸溶液调节浆液pH值至2，再加入氯化锌，使悬浮液变成溶胶，并加热至110℃，保温2h后冷却，用氢氧化钠溶液调节溶胶pH值为7，过滤、洗涤，将滤饼烘干，在研钵中磨碎，得水合二氧化钛粉末，在700℃下煅烧得纳米二氧化钛颗粒；
（3）将步骤（2）中的纳米二氧化钛颗粒制备成20%的浆液，加入10%的硫酸铝，在50℃下加热搅拌2.5h，过滤、洗涤，将滤饼烘干，得到纳米二氧化钛基复合颗粒。
上述变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将纳米二氧化钛基复合颗粒与聚酰胺酰亚胺按比例混合，并加入溶剂N-甲基-2-吡络烷酮，高速研磨2h，搅拌速度为2000r/min；
（2）将上述步骤（2）中加入无机阻燃剂、阻燃增效剂、复合抗氧剂、润滑剂、增韧剂、分散剂和消泡剂，在600r/min的混合机中，搅拌5min，混合均匀；
（3）将DJ210树脂和上述步骤（2）中的混合物加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为140℃，混炼时间为25min；
（4）将步骤（3）混炼好的物料加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在160℃，得到变电站母线的防火绝缘收缩套。
实施例3
本实施例提供的一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，收缩套按质量份数计包括以下组分：
DJ210树脂： 50份
纳米二氧化钛基复合颗粒： 30份
聚酰胺酰亚胺： 10份
无机阻燃剂氢氧化铝： 20份
阻燃增效剂膨胀石墨： 1份
复合抗氧剂： 3份
润滑剂聚乙烯蜡： 0.3份
增韧剂聚壬二酸酐： 0.2份
分散剂三聚磷酸钠： 2份
消泡剂聚醋酸乙烯酯： 0.6份
其中，复合抗氧剂为选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例为4:5的重量比例复合制成；
纳米二氧化钛基复合颗粒的制备方法具体步骤如下：
（1）将偏钛酸悬浮液用水浴加热到60℃，在搅拌状态下加入85℃的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾保持2h，然后过滤、洗涤；
（2）将上述步骤（1）中的滤饼制浆，用25%的盐酸溶液调节浆液pH值至3，再加入氯化锌，使悬浮液变成溶胶，并加热至105℃，保温1.5h后冷却，用氢氧化钠溶液调节溶胶pH值为6，过滤、洗涤，将滤饼烘干，在研钵中磨碎，得水合二氧化钛粉末，在600℃下煅烧得纳米二氧化钛颗粒；
（3）将步骤（2）中的纳米二氧化钛颗粒制备成25%的浆液，加入8%的硫酸铝，在55℃下加热搅拌2h，过滤、洗涤，将滤饼烘干，得到纳米二氧化钛基复合颗粒。
上述变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将纳米二氧化钛基复合颗粒与聚酰胺酰亚胺按比例混合，并加入溶剂N-甲基-2-吡络烷酮，高速研磨1.8h，搅拌速度为1500r/min；
（2）将上述步骤（2）中加入无机阻燃剂、阻燃增效剂、复合抗氧剂、润滑剂、增韧剂、分散剂和消泡剂，在500r/min的混合机中，搅拌8min，混合均匀；
（3）将DJ210树脂和上述步骤（2）中的混合物加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为142℃，混炼时间为20min；
（4）将步骤（3）混炼好的物料加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在150℃，得到变电站母线的防火绝缘收缩套。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种变电站母线的防火绝缘收缩套，该收缩套套设在母线的外表面，其特征在于：所述的收缩套按质量份数计包括以下组分：
DJ210树脂： 50-60份
纳米二氧化钛基复合颗粒： 30-35份
聚酰胺酰亚胺： 5-10份
无机阻燃剂： 15-20份
阻燃增效剂： 0.5-1份
复合抗氧剂： 2-4份
润滑剂： 0.2-0.5份
增韧剂： 0.2-0.3份
分散剂： 2-4份
消泡剂： 0.5-0.8份
其中，所述的无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；所述的阻燃增效剂为膨胀石墨、分子筛或蒙脱土中的一种或几种的混合物；所述的复合抗氧剂为选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例为1：1-1：2的重量比例复合制成；所述的润滑剂为硬脂酸盐、硅油、聚乙烯蜡中的一种或几种；所述的增韧剂为聚壬二酸酐；所述的分散剂为三聚磷酸钠、四聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种；所述的消泡剂为二甲基硅油、或聚醋酸乙烯酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的变电站母线的防火绝缘收缩套，其特征在于：所述的纳米二氧化钛基复合颗粒的制备方法具体步骤如下：
（1）将偏钛酸悬浮液用水浴加热到60-80℃，在搅拌状态下加入85-90℃的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾保持2-2.5h，然后过滤、洗涤；
（2）将上述步骤（1）中的滤饼制浆，用25%的盐酸溶液调节浆液pH值至2-5，再加入氯化锌，使悬浮液变成溶胶，并加热至105-110℃，保温1.5-2h后冷却，用氢氧化钠溶液调节溶胶pH值为6-7，过滤、洗涤，将滤饼烘干，在研钵中磨碎，得水合二氧化钛粉末，在500-700℃下煅烧得纳米二氧化钛颗粒；
（3）将步骤（2）中的纳米二氧化钛颗粒制备成20-25%的浆液，加入5-10%的硫酸铝，在50-60℃下加热搅拌2-3h，过滤、洗涤，将滤饼烘干，得到纳米二氧化钛基复合颗粒。
3.如权利要求1所述的变电站母线的防火绝缘收缩套的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体步骤如下：
（1）将纳米二氧化钛基复合颗粒与聚酰胺酰亚胺按比例混合，并加入溶剂N-甲基-2-吡络烷酮，高速研磨1.5-2h，搅拌速度为1500-2000r/min；
（2）将上述步骤（2）中加入无机阻燃剂、阻燃增效剂、复合抗氧剂、润滑剂、增韧剂、分散剂和消泡剂，在500-600r/min的混合机中，搅拌5-10min，混合均匀；
（3）将DJ210树脂和上述步骤（2）中的混合物加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为140-145℃，混炼时间为15-25min；
（4）将步骤（3）混炼好的物料加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在150-160℃，得到变电站母线的防火绝缘收缩套。
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