CN105154193B

CN105154193B - 一种电器接头用导电润滑脂及其制备方法

Info

Publication number: CN105154193B
Application number: CN201510679178.8A
Authority: CN
Inventors: 时伟; 叶雷
Original assignee: State Grid Henan Pingxian Power Supplying Co
Current assignee: State Grid Henan Pingxian Power Supplying Co
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2019-05-24
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN105154193A

Abstract

本发明属于电力工业技术领域，具体涉及一种电器接头用导电润滑脂及其制备方法，所述导电润滑脂包括如下重量百分比的原料：基础油：50～65%，金属添加剂：5～20%，稠化剂：20～35%。本发明的导电膏组合物滴点高，体积电阻率小，摩擦系数小，抗磨性能好，导电性能良好，而且制备方法简单，成本低廉，易于实施。

Description

一种电器接头用导电润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明属于电力工业技术领域，具体涉及一种电器接头用导电润滑脂及其制备方法。

背景技术

导电膏，俗名导电润滑脂，是一种新型电工材料，可用于电力接头的接触面，降阻防腐、节电效果显著。我国从80年代开始研制生产，至今已有几十个品种型号，其基本性能相同，是以矿物油、合成脂类油、硅油作基础油，加入导电、抗氧、抗腐、抑弧等特殊添加剂，经研磨、分散、改性精制而成的软状膏体。导电膏具有以下几方面的优势：（1）导电性能良好，有效降低电气连接处接触电阻；（2）抗腐蚀、抗氧化性能良好，涂敷过电力脂的电气密封接头不会受机械设备经过电力脂处理后接头拆修周期和寿命可得到延长；（3）抗电强度良好，工作时可保证自身不会燃烧、不会被击穿和短路，同时不流失和不飞弧；（4）设备接触面经电力脂处理后，可保护连接接头不老化、不干裂，持续时间长久。

电力工程中常用的导电体材料大多为铜和铝，由于工作的环境中存在着各种腐蚀气体、水分等会腐蚀连接的导体接触面。所以日常工作中，铜和铝表面容易其化学反应氧化铜和氧化铝，这些新物质会像薄膜一样覆盖在表面，而且导电性很差（电阻率可达10⁷～10¹⁰ Ω·m），形成接触电阻。随着工作运行时间增加，电气接头处两接触面的接触电阻不断变大，导致接触面的能耗也不断加大；电气接触面发热损耗也会增大，从而提高接触处温度，相应浪费电能现象就越严重，增加连接处的热损耗，长时间工作会使得电气连接处烧毁，还可能导致火灾的发生；接触处电阻还可以再接触处产生一定的压降。

因此，在电气连接中，为了降低接触电阻通常采用两种方法：（1）在金属导体的表面超声波搪锡或者镀银。（2）在导体连接处涂工业用凡士林。超声波搪锡或镀银效果很好，能较为显著的降低接触面的电阻，但工艺复杂且需要购买专业设备，因此不常用；涂凡士林后，导体表面的氧化现象可以得到缓解，但在时间上不能长期起作用，也不常采用。

现有技术中润滑脂多添加全氟聚醚润滑剂（PFPE），然而，全氟聚醚润滑剂也存在许多缺陷：边界润滑能力差、工作过程中自身易催化降解、高温工作易腐蚀钢等合金，最重要的是不易感受和溶解传统添加剂。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电器接头用导电润滑脂，成本低廉，耐摩擦性能好。

本发明的另一目的还在于提供一种电器接头用导电润滑脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：50～65%，金属添加剂：5～20%，稠化剂：20～35%。

根据上述的电器接头用导电润滑脂，所述的基础油为聚乙烯醚、聚苯醚、聚亚烷基二醇、聚-α-烯烃中的至少一种。

根据上述的电器接头用导电润滑脂，所述的聚-α-烯烃为PAO25和/或PAO40。

根据上述的电器接头用导电润滑脂，所述的金属添加剂为银粉、镍粉、钴粉、钼粉和锡粉中至少一种。

根据上述的电器接头用导电润滑脂，所述的金属添加剂的粒径为10～80 nm。

根据上述的电器接头用导电润滑脂，所述的稠化剂为聚四氟乙烯、膨润土、硅胶中的至少一种。

一种电器接头用导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌5～10 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌15～25 min；

（4）按1 g基础油加入2～3 mL易挥发溶剂的比例加入易挥发溶剂，在常温搅拌下混合30～60 min，形成润滑脂结构，加温至80～110 ℃，并保持30～60 min；

（5）将步骤（4）得到的润滑脂降至室温，三辊研磨机上研磨2～3遍，得到产品导电膏组合物。

根据上述述的电器接头用导电润滑脂的制备方法，步骤（4）所述的易挥发溶剂为正己烷或者乙醇。

本发明的积极有益效果：

1. 导电润滑脂在常温常压下本身不导电，由于在电气接触过程中产生“隧道效应”因而使得其完成电流的传导。“隧道效应”指当绝缘层很薄（1 nm左右）时，电子可以将其穿透的现象。本发明金属粒子添加剂在正常状态下排列混杂无规律，但当夹在两块导体中间润滑脂足够薄时候，通电后产生“隧道效应”，金属粒子规律排列，传导电流，从而顺利完成电流传导。

金属纳米粒子在摩擦表面形成不同于金属本体的表面层，即形成合金层和表面膜，能够提高表面硬度，改善表面塑性变形特性，具有自修复功能，降低表面粗糙度，使抗粘着效果大大提高，而且金属粒子添加到润滑脂中具有分散稳定、不易沉淀的优点，与基础油完全互溶。

2. 本发明导电润滑脂滴点高，体积电阻率小，摩擦系数小，抗磨性能好，导电性能良好，而且制备方法简单，成本低廉，易于实施。

具体实施方式

下面结合一些具体实施例，对本发明进一步说明。

实施例1

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：50%，金属添加剂：20%，稠化剂：30%。

所述的基础油为聚-α-烯烃PAO40。

所述的金属添加剂为镍粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌5 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌15 min；

（4）按1 g基础油加入2 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合30 min，形成润滑脂结构，加温至80 ℃，并保持60 min；

（5）将步骤（4）得到的润滑脂降至室温，三辊研磨机上研磨2遍，得到产品导电膏组合物。

实施例2

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：52%，金属添加剂：13%，稠化剂：35%。

所述的基础油为聚苯醚和聚-α-烯烃PAO25。

所述的金属添加剂为锡粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌16 min；

（4）按1 g基础油加入3 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合40 min，形成润滑脂结构，加温至85 ℃，并保持50 min；

（5）将步骤（4）得到的润滑脂降至室温，三辊研磨机上研磨3遍，得到产品导电膏组合物。

实施例3

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：55%，金属添加剂：15%，稠化剂：30%。

所述的基础油为聚乙烯醚和聚亚烷基二醇，两者重量比为1:1。

所述的金属添加剂为银粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯和膨润土，两者重量比例为1:1。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌6 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌16 min；

（4）按1 g基础油加入2.5 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合40min，形成润滑脂结构，加温至90 ℃，并保持50 min；

实施例4

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：57%，金属添加剂：13%，稠化剂：30%。

所述的基础油为聚苯醚和聚-α-烯烃PAO40，两者重量比为1:1。

所述的金属添加剂为钼粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯和硅胶，两者重量比为2：1。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌8 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌17min；

（4）按1 g基础油加入2 mL乙醇的比例加入乙醇，在常温搅拌下混合40 min，形成润滑脂结构，加温至100 ℃，并保持40 min；

实施例5

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：60%，金属添加剂：12%，稠化剂：28%。

所述的基础油为聚乙烯醚和聚-α-烯烃PAO40，两者重量比为2:1。

所述的金属添加剂为镍粉和锡粉，两者重量比例为1:1，粒径均为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌7 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌20 min；

（4）按1 g基础油加入3 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合50 min，形成润滑脂结构，加温至100 ℃，并保持40 min；

实施例6

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：61%，金属添加剂：19%，稠化剂：20%。

所述的基础油为聚乙烯醚、聚苯醚和聚亚烷基二醇，三者重量比为1:1:1。

所述的金属添加剂为银粉和钼粉，两者重量比为1:2，粒径均为10～80 nm。

所述的稠化剂为膨润土和硅胶，两者重量比例1:1。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（2）在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌10 min；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌15 min；

（4）按1 g基础油加入2 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合40 min，形成润滑脂结构，加温至90 ℃，并保持50 min；

实施例7

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：65%，金属添加剂：10%，稠化剂：25%。

所述的基础油为聚苯醚和聚-α-烯烃PAO40，两者重量比为1:2。

所述的金属添加剂为锡粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯、膨润土和硅胶，三者重量比例1：1：1。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌25 min；

（4）按1 g基础油加入2.1 mL乙醇的比例加入乙醇，在常温搅拌下混合60 min，形成润滑脂结构，加温至110 ℃，并保持30 min；

实施例8

一种电器接头用导电润滑脂，包括如下重量百分比的原料：基础油：65%，金属添加剂：5%，稠化剂：30%。

所述的基础油为聚乙烯醚。

所述的金属添加剂为钴粉，粒径为10～80 nm。

所述的稠化剂为聚四氟乙烯和硅胶，两者重量比例1:1。

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述重量配比准备各原料；

（3）在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌25 min；

（4）按1 g基础油加入2.6 mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合50min，形成润滑脂结构，加温至110 ℃，并保持30 min；

本发明实施例1～8所制备的电器接头用导电润滑脂的性能检测结果见下表1。

表1 本发明实施例1～8所制备的电器接头用导电润滑脂的性能检测结果

铝排接头搭接处表面形成接触电阻的测试结果见表2。

表2铝排接头搭接处表面形成接触电阻的测试结果

由表1和表2可以看出，本发明电器接头用导电润滑脂滴点高，体积电阻率小，摩擦系数小，抗磨性能好，导电性能良好，产生的接触电阻小，可广泛用于电力工程中常用的导电体材料的接触面。

Claims

1.一种电器接头用导电润滑脂，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：基础油：55％，金属添加剂：15％，稠化剂：30％；

所述的基础油为聚乙烯醚和聚亚烷基二醇，两者重量比为1:1；

所述的金属添加剂为银粉，粒径为10～80nm；

所述的稠化剂为聚四氟乙烯和膨润土，两者重量比例为1:1；

上述导电润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量配比准备各原料；

(2)在反应容器中加入基础油，开启搅拌设备，接着将稠化剂慢慢加入容器中，搅拌6min；

(3)在反应容器中加入金属添加剂，继续搅拌16min；

(4)按1g基础油加入2.5mL正己烷的比例加入正己烷，在常温搅拌下混合40min，形成润滑脂结构，加温至90℃，并保持50min；

(5)将步骤(4)得到的润滑脂降至室温，三辊研磨机上研磨3遍，得到产品导电膏组合物。