CN105261497B - 一种高电压等级绝缘拉杆预制件及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高电压等级绝缘拉杆预制件及其制备工艺，所述绝缘拉杆预制件由环氧树脂、固化剂、促进剂和纤维织物复合而成，所述纤维织物为芳纶纤维织物、玻璃纤维织物、聚酰亚胺纤维织物或芳纶纤维/聚酯纤维混编织物。所述制备工艺包括如下步骤：1)纤维织物缠绕；2)高真空系统预处理；3)树脂真空灌注；4)凝胶；5)一次固化；6)二次固化；7)脱模。该发明通过对基体纤维织物的选材和编织方式设计以及制备过程中静态混料系统的精确计量、真空灌注工艺的应用，有效的解决纤维织物与环氧树脂体系之间的浸渍问题，极大的提高了产品的合格率，产品具有优异的电气绝缘性能和机械力学性能，可应用于高电压等级GIS隔离开关。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘拉杆预制件，具体涉及一种高电压等级绝缘拉杆预制件及其制备工艺。
背景技术
隔离开关中的绝缘拉杆是GIS设备的重要的绝缘组成部件和传动部件，在其机械和电气绝缘性能方面也均要求具有较高的可靠性。近年来，高电压等级GIS绝缘拉杆在交接和运行中隔离开关绝缘拉杆闪络情况时有发生，给电力传输的安全运行带来较大的挑战。
绝缘拉杆是应用于110kV及以上电压等级的高压开关中用作高、低压绝缘操纵杆的绝缘件，以SF6气体作为绝缘介质，其结构特点是细而长，且开断操作频繁，因此不仅要求绝缘拉杆具有非常好的电气绝缘性能和机械力学性能，而且还要求重量轻、蠕变小、产品的抗疲劳性能好，其内外表面不允许存在任何缺陷，外表面需保持颜色均一、表面平整光滑、光泽好、无杂质和无损伤等。制备绝缘拉杆材料的基体树脂的玻璃化温度要高，内表面环氧树脂的渗透性好，环氧树脂与纤维织物之间的结合界面良好，纤维织物层与层之间保持良好的紧密性。所以需要提供一种从纤维织物的设计、选材和前期的预处理、环氧树脂的配方选用、浇注及其固化的整个工艺过程都必须严格地控制的技术方案以满足实际工作的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高电压等级绝缘拉杆预制件及其制备工艺，通过对纤维织物选材、织物编织方式的设计及制备中采用真空灌注的工艺，得到具有优良电气绝缘性能和机械力学性能的绝缘拉杆预制件。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高电压等级绝缘拉杆预制件，所述绝缘拉杆预制件由环氧树脂、固化剂、促进剂和纤维织物复合而成；所述纤维织物为芳纶纤维织物、玻璃纤维织物、聚酰亚胺纤维织物或芳纶纤维/聚酯纤维混编织物。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第一优选方案，所述纤维织物占复合材料质量的50～60％。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第二优选方案，所述环氧树脂为玻璃化转变温度为120～200℃的环氧树脂。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第三优选方案，所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量配比为100：85：0.2～1.3。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第四优选方案，所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量配比为100：85：0.5～1.0。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第五优选方案，所述纤维织物的单丝直径为800～1500d，面密度为150～300g/m2，编织方式为二维正交编织或无纬编织。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的第六优选方案，所述纤维织物的单丝直径为800～1000d，面密度为150～200g/m2，编织方式为二维正交编织。
一种所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，该工艺包括如下步骤：
1)纤维织物缠绕：将纤维织物缠绕于涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕完成后与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端；
2)真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间以硬质尼龙管连接形成预处理装置，确保整个体系的良好密封性；采用加热瓦环抱模具的方式对模具进行加热，于60～90℃下对纤维织物进行真空除湿3～5h；于45～65℃和100～300rpm/min转速下，将环氧树脂、固化剂和促进剂混合2～4h，再真空脱泡2～4h；装置体系的真空度为-0.085～-0.095Mpa；
3)树脂真空灌注：将步骤2)所得树脂混料于0.2～0.4Mpa压力下灌注入模具下端口，浸渍于纤维织物，真空灌注0.5～2h，每次灌注18～100g，总灌注量为500～600g，待树脂混料进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口及下端口的控制阀；
4)凝胶：将步骤3)所得制品于80℃下的模具中凝胶2-8h；
5)一次固化：步骤4)所得制品于80℃下的烘箱中固化2h；
6)二次固化：步骤5)中的烘箱程序升温至120℃，二次固化2～24h；
7)脱模：将固化后的纤维织物/环氧树脂复合材料脱模得管状的绝缘拉杆预制件。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺的第一优选技术方案，步骤1)所述缠绕过程中转速为50～100rpm/min，纤维织物张力为10～20N。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺的第二优选技术方案，步骤3)中的所述灌注时间为1-2h。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺的第三优选技术方案，步骤6)所述固化时间为4～8h。
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺的第四优选技术方案，所述制备工艺是于真空度为-0.085～-0.095Mpa的系统中完成的。
与最接近的现有技术比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明提供的一种基于真空灌注成型工艺的绝缘拉杆预制件的制备，其主要应用在GIS用隔离开关绝缘拉杆，在机械和电气绝缘性能方面均要求具有较高的可靠性。真空灌注成型工艺通过对材料组成的设计，工艺过程的控制，确保高真空系统的灌注能够使产品保持较高的成品率，减少产品外观缺陷的产生；
2)本发明在纤维缠绕的过程中通过对缠绕速度和缠绕张力的控制，能够有效的控制纤维织物层与层之间的间隙，结合树脂固化剂体系的浸润速度，达到定量控制的目的，确保树脂与纤维织物之间形成更好的浸渍；
3)本发明通过织物的选材和编织方式设计来改变传统环氧树脂与纤维织物之间的浸渍问题，通过对织物编织方式和组成的设计，将很好的改善树脂对于纤维织物的浸渍问题。将聚酯纤维织物包覆在芯轴的内表面，芳纶纤维织物包覆在聚酯纤维织物上，在芳纶纤维织物的外表面包覆聚酯纤维织物层，这样的管状三明治结构可以使环氧树脂体系有效的浸渍纤维织物，进一步通过对纤维织物的编织设计和纤维织物单丝直径的选择，有效的解决纤维织物和环氧树脂之间的浸渍问题，确保产品的合格率，确保成型后的产品没有任何缺陷，使其具有优异的电气绝缘性能和机械力学性能；
4)本发明采用真空灌注成型工艺，通过静态混料设备精确计量树脂与固化剂的配比，且树脂与固化剂在封闭的管道中输送，使得成型工艺更加环保,精确计量使得树脂的流速变得可控,有效的控制树脂固化剂体系对于纤维织物的浸渍，高真空系统使得产品成型后具有较高的产品率。
附图说明
图1：绝缘拉杆真空灌注工艺流程示意图
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将芳纶纤维织物和聚酯纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程类似于管状的三明治结构(聚酯纤维织物+芳纶纤维织物+聚酯纤维织物)缠绕过程中控制缠绕转速为50rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为10N，纤维织物缠绕完成后将其与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为2h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.5，混料罐加热温度为50℃，搅拌时间为4h，A、B混料罐搅拌转速为100rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间2h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.5)后进入输送管道，树脂在0.2Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为18g，真空灌注时间为2h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为4h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为8h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例2
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将芳纶纤维织物和聚酯纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程类似于管状的三明治结构(聚酯纤维织物+芳纶纤维织物+聚酯纤维织物)缠绕过程中控制缠绕转速为80rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为15N，纤维织物缠绕完成后将其与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为70℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.8，混料罐加热温度为55℃，搅拌时间为3h，A、B混料罐搅拌转速为200rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间3h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.8)后进入输送管道，树脂在0.3Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为45g，真空灌注时间为1.5h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为3h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为6h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例3
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将芳纶纤维织物和聚酯纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程类似于管状的三明治结构(聚酯纤维织物+芳纶纤维织物+聚酯纤维织物)缠绕过程中控制缠绕转速为100rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为20N，纤维织物缠绕完成后将其与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端；
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100:85:1.0，混料罐加热温度为60℃，搅拌时间为2h，A、B混料罐搅拌转速为300rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间4h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：1.0)后进入输送管道，树脂在0.4Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为88g，真空灌注时间为1h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为2h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为4h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例4
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将混编织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速在50rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为10N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端；
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为2h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.5，混料罐加热温度为50℃，搅拌时间为4h，A、B混料罐搅拌转速为100rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间2h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.5)后进入输送管道，树脂在0.2Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为18g，真空灌注时间为2h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为4h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为8h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例5
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将混编织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速在80rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为15N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为70℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.8，混料罐加热温度为55℃，搅拌时间为3h，A、B混料罐搅拌转速为200rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间3h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.8)后进入输送管道，树脂在0.3Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为45g，真空灌注时间为1.5h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为3h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为6h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例6
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将混编织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速在100rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为20N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：1.0，混料罐加热温度为60℃，搅拌时间为2h，A、B混料罐搅拌转速为300rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间4h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：1.0)后进入输送管道，树脂在0.4Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为88g，真空灌注时间为1h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为2h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为4h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例7
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将玻璃纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速在50rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为10N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为2h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.5，混料罐加热温度为50℃，搅拌时间为4h，A、B混料罐搅拌转速为100rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间2h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.5)后进入输送管道，树脂在0.2Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为18g，真空灌注时间为2h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为4h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为8h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例8
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将玻璃纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速80rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为15N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为70℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：0.8，混料罐加热温度为55℃，搅拌时间为3h，A、B混料罐搅拌转速为200rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间3h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：0.8)后进入输送管道，树脂在0.3Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为45g，真空灌注时间为1.5h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为3h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为6h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
实施例9
高电压等级绝缘拉杆预制件的复合材料体系配方如下表：
所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺：
1)纤维织物的缠绕：将玻璃纤维织物缠绕在涂覆脱模剂的芯轴上，缠绕过程中控制缠绕转速100rpm/min，纤维织物在缠绕过程中张力为20N，纤维织物缠绕完成后将与芯轴共同装入涂覆脱模剂的模腔中，然后固定模具的两端。
2)高真空系统预处理：将静态混料设备、空压机、真空泵与模具、树脂收集器之间采用硬质尼龙塑料管进行连接，确保在整个灌注过程中的高真空度。模具加热温度为80℃，在当前的温度下对纤维织物进行真空除湿，真空除湿的时间为3h；将环氧树脂以及固化剂和促进剂分别加入到静态混料器的A、B混料罐中，三者的比例为100：85：1.0，混料罐加热温度为60℃，搅拌时间为2h，A、B混料罐搅拌转速为300rpm/min，真空度为-0.085～-0.095Mpa，真空脱泡时间4h；
3)树脂体系真空灌注:静态混料设备通过静态混料节精确计量(树脂：固化剂：促进剂＝100：85：1.0)后进入输送管道，树脂在0.4Mpa压力下进入模具下端口，每次静态混料节的出胶量为88g，真空灌注时间为1h，待树脂固化剂体系进入模具上端口输送管道时，关闭模具上端口控制阀，同时关闭模具下端口的控制阀。
4)凝胶过程:保持模具的加热温度为80℃，体系的凝胶时间为2h。
5)一次固化：树脂固化剂体系在模具中完成凝胶过程中后，将模具停止加热，将分别拆除加热瓦和上下两个控制阀，固定住模具的上下端口，将模具置于80℃的烘箱中，固化时间为2h；
6)二次固化：一次固化后将烘箱程序升温至120℃，二次固化时间为4h。
7)脱模：待二次固化完成后，将固化后的复合材料脱模得到管状的绝缘拉杆预制件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高电压等级绝缘拉杆预制件，其特征在于所述绝缘拉杆预制件由环氧树脂、固化剂、促进剂和纤维织物复合而成；所述纤维织物为芳纶纤维织物、玻璃纤维织物、聚酰亚胺纤维织物或芳纶纤维/聚酯纤维混编织物；
所述纤维织物占复合材料质量的50～60％；
所述环氧树脂为玻璃化转变温度为120-200℃的环氧树脂；
所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量配比为100：85：0.5～1.0；
所述纤维织物的单丝直径为800～1000d，面密度为150～200g/m2，编织方式为二维正交编织。
2.一种根据权利要求1所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：
1)纤维织物缠绕：将纤维织物缠绕于芯轴上后，再装入模腔中；
2)真空系统预处理：于60～90℃下真空除湿纤维织物3～5h；于45～65℃和100～300rpm/min转速下，将环氧树脂、固化剂和促进剂混合2～4h，再真空脱泡2～4h；
3)树脂真空灌注：将步骤2)所得树脂混料灌注浸渍于纤维织物，于0.2～0.4Mpa压力下灌注0.5～2h，每次灌注18～100g，总灌注量为500～600g；
4)凝胶：将步骤3)所得制品于80℃下凝胶2-8h；
5)一次固化：步骤4)所得制品于80℃下固化2h；
6)二次固化：步骤5)所得制品于120℃下固化2～24h；
7)脱模：脱模得管状的绝缘拉杆预制件。
3.根据权利要求2所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，其特征在于步骤1)所述缠绕过程中转速为50～100rpm/min，纤维织物张力为10～20N。
4.根据权利要求2所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，其特征在于步骤3)中的所述灌注时间为1-2h。
5.根据权利要求2所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，其特征在于步骤6)所述固化时间为4～8h。
6.根据权利要求2所述的高电压等级绝缘拉杆预制件的制备工艺，其特征在于所述制备工艺于真空度为-0.085～-0.095Mpa的系统中完成。
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