CN106653222B - 一种母线绝缘阻燃的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种母线绝缘阻燃的处理方法，包括，将母线进行表面处理、预热；进行流化床涂覆并高能超声辅助，清理固化。本发明提供的母线绝缘阻燃的处理方法增加了母线在耐高温、耐高电压的特性同时保证母线传导散热高、防水、无气泡且涂膜厚度薄。其中，耐温达到H级(180℃)比B级(130℃)足足多出50℃。

Description

一种母线绝缘阻燃的处理方法

技术领域

本发明属于母线绝缘阻燃处理技术领域，具体涉及一种母线绝缘阻燃的处理方法。

背景技术

目前所开发的阻燃剂按化学元素和结构可分为无机阻燃剂(如三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化镁等)和有机阻燃剂(如溴系阻燃剂、氯系阻燃剂等)两大类。无机阻燃剂相对有机阻燃剂而言更加稳定、不易挥发且烟气毒性小、成本低，因此得到了大力发展和广泛应用。

母线指用高导电率的铜排或铝排、镁质材料制成的，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、变压器或整流器输出的电能输送给各个用户或其他变电所。数学上指依一定条件运动而产生面的直线。

母线采用铜排或者铝排，其电流密度大，电阻小，集肤效应小，无须降容使用。电压降小也就意味着能量损耗小，最终节约用户的投资。而对于电缆来讲，由于电缆芯是多股细铜线，其根面积较同电流等级的母线要大。并且其“集肤效应”严重，减少了电流额定值，增加了电压降，容易发热。线路的能量损失大，容易老化。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有母线绝缘阻燃的处理方法存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种母线绝缘阻燃的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种母线绝缘阻燃的处理方法，包括，将母线进行表面处理、预热；进行流化床涂覆并高能超声辅助，清理固化。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述流化床涂覆，其中，使用的涂料以质量百分比计，包括，热固性组分15～45％，固化剂8％～23％、硅微粉22％～37％、外阻燃剂0～14％、增韧剂0.5％～6％、固化促进剂0.3％～1.2％、颜料0.1％～1％。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述热固性组分包括高温粉、双氰胺弹性粉、癸肼弹性粉或彩色绝缘粉中的一种或几种。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述热固性组分，以质量百分比计，包括高温粉5～15％、双氰胺弹性粉5～20％、癸肼弹性粉1～10％、彩色绝缘粉3～8％。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述预热，其预热温度为200～210℃。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述流化床涂覆，其中，气流速度为5～6m/s，浸涂时间为25～30s。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述清理固化，其中，所述固化其是以50～80℃为初始温度，以3～5℃/min升温，达到175～190℃后保持25～50min，再以5～8℃/min冷却至室温。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述硅微粉包括熔融硅微粉、结晶硅微粉或方石英硅微粉中的一种或几种，其粒径大小为30μm～50μm。

作为本发明所述母线绝缘阻燃的处理方法的一种优选方案，其中：所述高能超声，其功率为1000～1200W，频率为15～25kHz，温度为100～200℃。

本发明所具有的有益效果：

本发明提供的母线绝缘阻燃的处理方法增加了母线在耐高温、耐高电压的特性同时保证母线传导散热高、防水、无气泡且涂膜厚度薄。其中，耐温达到H级(180℃)比B级(130℃)足足多出50℃，这能够大大提供母排承载电流能力，且更不易让绝缘材料劣化发生；防水效果达到100％。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

准备涂料：各组分含量质量百分比为，高温粉12％、双氰胺弹性粉15％、癸肼弹性粉7％、彩色绝缘粉3％、高分子酚类固化剂20％、结晶硅微粉(粒径30～50μm)37％、氢氧化铝2％(外阻燃剂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物2.5％(增韧剂)、咪唑固化促进剂1.0％、黑色颜料0.5％

按以下步骤混合：

(1)先将需要粉碎的原料用粉碎机粉碎；

(2)将原材料分别烘烤干燥后，备用；

(3)按照预定的重量称量填料和固化促进剂，投入不锈钢混合机中混合均匀；(4)将剩余材料按量称量，投入混合机中，混合均匀；

将母线借助于砂纸机实施打磨处理，以除去铜排表面的油污和锈迹，增加粗糙度，提高涂层附着力，然后用二甲苯擦拭。预热铜排，预热温度为200℃，调整气流速度为6m/s，浸涂时间为30s，涂覆过程中进行高能超声辅助处理，高能超声的功率为1200W，频率为25kHz，温度为200℃。涂覆后进行清理固化，固化过程中以60℃为初始温度，以4℃/min升温，达到190℃后保持50min，再以8℃/min冷却至室温。

本发明母线绝缘阻燃的处理方法增加了母线在耐高温、耐高电压的特性同时保证母线传导散热高、防水、无气泡且涂膜厚度薄。其中，耐温达到H级(180℃)比B级(130℃)足足多出50℃，这能够大大提供母排承载电流能力，且更不易让绝缘材料劣化发生；防水效果达到100％。

实施例2

准备涂料：各组分含量质量百分比为，高温粉5％、双氰胺弹性粉20％、癸肼弹性粉10％、彩色绝缘粉8％、咪唑类固化剂13％、结晶硅微粉(粒径30～50μm)30％、氢氧化镁8％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物4.3％、咪唑固化促进剂1.2％、黑色颜料0.5％。

按以下步骤混合：

(1)先将需要粉碎的原料用粉碎机粉碎；

(2)将原材料分别烘烤干燥后，备用；

(3)按照预定的重量称量填料和固化促进剂，投入不锈钢混合机中混合均匀；(4)将剩余材料按量称量，投入混合机中，混合均匀；

将母线借助于砂纸机实施打磨处理，以除去铜排表面的油污和锈迹，增加粗糙度，提高涂层附着力，然后用二甲苯擦拭。预热铜排，预热温度为205℃，调整气流速度为5m/s，浸涂时间为30s，涂覆过程中进行高能超声辅助处理，高能超声的功率为1100W，频率为25kHz，温度为200℃。涂覆后进行清理固化，固化过程中以60℃为初始温度，以4℃/min升温，达到190℃后保持50min，再以8℃/min冷却至室温。

制得的母线耐温达到170℃，并且传导散热率以及耐电压都十分优秀，涂膜厚度薄，能够大大提供母排承载电流能力，且更不易让绝缘材料劣化发生；涂覆100％无气泡杜绝因水渗入而导致绝缘破坏造成短路发生。

实施例3

准备涂料：各组分含量质量百分比为，高温粉12.5％、双氰胺弹性粉20％、癸肼弹性粉7％、彩色绝缘粉6％、咪唑类固化剂18％、结晶硅微粉(粒径30～50μm)28％、氢氧化镁5％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物2％、咪唑固化促进剂1.0％、黑色颜料0.5％。

按以下步骤混合：

(1)先将需要粉碎的原料用粉碎机粉碎；

(2)将原材料分别烘烤干燥后，备用；

(3)按照预定的重量称量填料和固化促进剂，投入不锈钢混合机中混合均匀；(4)将剩余材料按量称量，投入混合机中，混合均匀；

将母线借助于砂纸机实施打磨处理，以除去铜排表面的油污和锈迹，增加粗糙度，提高涂层附着力，然后用二甲苯擦拭。预热铜排，预热温度为200℃，调整气流速度为5m/s，浸涂时间为25s，涂覆过程中进行高能超声辅助处理，高能超声的功率为1200W，频率为20kHz，温度为150℃。涂覆后进行清理固化，固化过程中以80℃为初始温度，以3℃/min升温，达到185℃后保持40min，再以7℃/min冷却至室温。

实施例4

准备涂料：各组分含量质量百分比为，高温粉11.3％、双氰胺弹性粉12％、癸肼弹性粉10％、彩色绝缘粉3％、咪唑类固化剂20％、结晶硅微粉(粒径30～50μm)31％、氢氧化镁5％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物6％、咪唑固化促进剂1.2％、黑色颜料0.5％。

按以下步骤混合：

(1)先将需要粉碎的原料用粉碎机粉碎；

(2)将原材料分别烘烤干燥后，备用；

(3)按照预定的重量称量填料和固化促进剂，投入不锈钢混合机中混合均匀；(4)将剩余材料按量称量，投入混合机中，混合均匀；

将母线借助于砂纸机实施打磨处理，以除去铜排表面的油污和锈迹，增加粗糙度，提高涂层附着力，然后用二甲苯擦拭。预热铜排，预热温度为200℃，调整气流速度为5m/s，浸涂时间为25s，涂覆过程中进行高能超声辅助处理，高能超声的功率为1000W，频率为25kHz，温度为180℃。涂覆后进行清理固化，固化过程中以70℃为初始温度，以5℃/min升温，达到190℃后保持40min，再以6℃/min冷却至室温。

实施例5(对比实施例)

准备涂料：各组分含量质量百分比为，结晶硅微粉(粒径30～50μm)50％、氢氧化镁43％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物5％、咪唑固化促进剂1.0％、黑色颜料1.0％。

按以下步骤混合：

(1)先将需要粉碎的原料用粉碎机粉碎；

(2)将原材料分别烘烤干燥后，备用；

(3)按照预定的重量称量填料和固化促进剂，投入不锈钢混合机中混合均匀；

(4)将剩余材料按量称量，投入混合机中，混合均匀；

将母线借助于砂纸机实施打磨处理，以除去铜排表面的油污和锈迹，增加粗糙度，提高涂层附着力，然后用二甲苯擦拭。预热铜排，预热温度为205℃，调整气流速度为5m/s，浸涂时间为30s，涂覆后进行清理固化，固化温度为180℃，保持120min。

制得的母线耐温为130℃，散热率与耐电压和较差，出现过漏水情况，涂层厚且表面有气泡，母线表面呈色差。

发明人通过研究发现，流化床涂覆前，铜排必须预热。预热温度应高于绝缘粉末的熔融温度，同时预热温度的控制还与铜排的热容量大小和涂层厚度有关。预热温度过高，会导致粉末涂料中高分子树脂裂解，涂层中产生气泡；预热温度过低，粉末熔融后流动性差，涂层薄，表面不均匀，两者都会影响到母线的绝缘性能。一般情况下，厚质铜排的预热温度略高于粉末的熔融温度，而薄质铜排的预热温度则应适当提高，预热时间也应适当延长。通过进一步研究，预热温度宜控制在200℃。

发明人研究发现环氧热固性粉末熔化后的粘度低，能获得平整的涂层，但粉末涂料属于有机化合物粉末，在喷涂过程中，需有防止粉尘飞扬、燃烧、爆炸的设备及措施，并且涂膜外观尚难达到高级溶剂型涂料的水平，流平性差，有时易出现针孔。烘烤温度要求较高，涂膜厚度保证到40μm左右效果较好。基于此，发明人通过反复试验，最终寻找到了一种解决上述问题的复合材料，其具体配比如下：高温粉12％、双氰胺弹性粉15％、癸肼弹性粉7％、彩色绝缘粉3％、高分子酚类固化剂20％、结晶硅微粉37％、氢氧化铝2％、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物2.5％、咪唑固化促进剂1.0％、黑色颜料0.5％。其中高温粉、双氰胺弹性粉、癸肼弹性粉、彩色绝缘粉的复合配比，能够提高涂膜的外观特性以及其流平性，保证涂膜无针孔，同时高温粉、双氰胺弹性粉、癸肼弹性粉、彩色绝缘粉通过相互促进与填料硅微粉的相容性，高能超声作用在本发明并非简单使改性剂分散均匀，发明人通过研究发现，受高能超声处理后的环氧树脂基体存在微裂纹，随着处理进行会出现裂纹前端成波浪形的弓形状向前延伸的微观形貌。而这种裂纹将有利于硅微粉的嵌入，并且高能超声提供的能量、分段式固化，能够促进环氧树脂体系的硅富集以及物质界面上的硅氧键增多，极性增强，表面张力变大，有利于提高基体强度、降低涂膜厚度且保证了环氧树脂体系无气泡。将涂膜的厚度保持在40μm，甚至更低，突破了目前涂膜厚度过厚难以变薄的技术瓶颈，也解决了固化可能会带来不稳定或老化的问题。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种母线绝缘阻燃的处理方法，其特征在于，包括，

将母线进行表面处理、预热：

进行流化床涂覆并高能超声辅助，清理固化；

所述流化床涂覆，其中，使用的涂料以质量百分比计，包括，热固性组分15～45％，固化剂8％～23％、硅微粉22％～37％、外阻燃剂0～14％、增韧剂0.5％～6％、固化促进剂0.3％～1.2％、颜料0.1％～1％；

所述热固性组分包括高温粉、双氰胺弹性粉、癸肼弹性粉、彩色绝缘粉，以占所述涂料的质量百分比计，高温粉5～15％、双氰胺弹性粉5～20％、癸肼弹性粉1～10％、彩色绝缘粉3～8％；

所述预热，其预热温度为200～210℃；

所述清理固化，其中，所述固化其是以50～80℃为初始温度，以3～5℃/min升温，达到175～190℃后保持25～50min，再以5～8℃/min冷却至室温；

所述高能超声，其功率为1000～1200W，频率为15～25kHz，温度为100～200℃。

2.根据权利要求1所述母线绝缘阻燃的处理方法，其特征在于：所述流化床涂覆，其中，气流速度为5～6m/s，浸涂时间为25～30s。

3.根据权利要求1或2中所述母线绝缘阻燃的处理方法，其特征在于：所述硅微粉包括熔融硅微粉、结晶硅微粉或方石英硅微粉中的一种或几种，其粒径大小为30μm～50μm。