CN107286405A - 一种变压器铁心叠片用阻尼片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变压器铁心叠片用阻尼片及其制备方法，按质量份计，该阻尼片包括如下组分：丁腈橡胶100份、硫化剂1‑2.5份、活性剂5‑8份、促进剂0.5‑2份、填料50‑80份、防老剂1‑4份、增塑剂30‑50份和防焦剂0.3‑1份。本发明提供的阻尼片具有优异的力学性能、阻尼系数均大于0.4，并且耐油、耐高温、强度高。

Description

一种变压器铁心叠片用阻尼片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻尼片，具体涉及一种变压器铁心叠片用阻尼片及其制备方法，属于阻尼材料技术领域。
背景技术
随着国民经济的不断发展，城市用电量逐年增加，输变电设备的电压等级不断提高，大量的高压输电线路被引入城市居民生活区。变压器连续运行所发出的噪声会影响到人们的正常生活和工作，夜间尤为严重，针对于变电设备噪声问题的法律法规的日益严格以及人民群众环保意识的增强，投诉问题时有发生，变电站噪声问题已成为制约输变电发展的桎梏之一。
变压器是变电站中最主要声源，其噪声水平直接决定该站的整体噪声级，变压器噪声的根源在于变压器铁心磁致伸缩产生的振动。变压器的铁心磁致伸缩时的振动不仅会产生噪声污染环境，危害人类身体健康，又会加速变压器机械结构的疲劳损坏，影响变压器运行的稳定性。
目前的变压器本体的降噪主要采用辅助噪声控制措施，常用的辅助降噪措施主要包括吸声、隔声、消声和隔振等。通过应用相应的吸声、隔声材料、构建装置，配合适宜的结构设计得到噪声辅助控制的目的。但辅助降噪成本较高，而且会带来设备散热不佳、检修困难等问题。
降低变压器铁心振动，可在根本上降低变压器的噪声。目前的降噪方法主要研究集中在对铁心制造工艺、噪声测量以及工艺等方面。对铁心的处理一般采用各种夹紧工艺措施，但夹紧力对铁心的磁致伸缩特性影响很大，可能会增大铁心的磁致伸缩振动量和电磁噪声，所以不适当的夹紧措施可能引起更大的噪声。因此，从铁心振动噪声产生的根本原因着手，寻找并确定一种新减噪方法，对变压器行业节能、降噪意义重大，势在必行。
发明内容
为了解决铁心振动所产生的噪声问题，本发明在铁心片叠积的时候在铁心片之间加入阻尼片，用胶涂刷使之与铁心硅钢片凝固成一个整体，以减缓铁心的振动,并且可以降低铁心的涡流损耗。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种变压器铁心叠片用阻尼片，所述阻尼片位于铁心叠片间，所述阻尼片与所述铁心叠片间敷设有粘接层，所述阻尼片包括按质量份计的如下组分：
优选的，所述变压器铁心叠片包括铁芯垫片、阻尼片和粘接层；所述粘接层包括胶黏剂；所述阻尼片包括厚度为硅钢片厚度1-1.2倍的阻尼橡胶。
优选的，所述胶黏剂包括环氧树脂。
优选的，所述硫化剂包括硫磺；所述活性剂包括从硬脂酸和氧化锌中选出的一种或多种。
优选的，所述促进剂包括从秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂和次磺酰胺类促进剂促进剂中选出的一种或多种。
优选的，所述秋兰姆类促进剂包括从二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆或二硫化四乙基秋兰姆中选出的一种或多种；所述噻唑类促进剂包括2-硫醇基苯并噻唑或二硫化苯并噻唑；所述次磺酰胺类促进剂包括N-环基-2-苯并噻唑次磺酰胺和/或N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。；
优选的，所述促进剂包括60％～80％的N-环基-2-苯并噻唑次磺酰胺和30％～50％的二硫化四甲基秋兰姆。
优选的，所述填料包括从炭黑、白炭黑、碳酸钙中选出的一种或多种。
优选的，所述防老剂包括从防老剂DD、防老剂AW、防老剂DNP、防老剂D和防老剂MB中选出的一种或多种。
优选的，所述增塑剂包括从邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸二甲酯中选出的一种或多种。
优选的，所述防焦剂包括N-环乙基硫代邻苯二甲酰胺或N-亚硝酸基二苯胺。
一种上述任一项阻尼片的制备方法，所述方法包括如下步骤：
A.混炼胶料
1)以1.5mm辊距在50℃下轧炼2分钟进行生胶包辊；
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟；
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂和防焦剂混炼3分钟；
4)加入1/2炭黑以2.0mm辊距混炼4分钟；
5)加入剩余的1/2炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟；
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用；
B、压延
将上述步骤制得的胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒以30m/min线速度、从上至下的辊筒温度分别为70℃、45℃和55℃下压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍的厚橡胶片；
C、硫化
将上述步骤制得的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，10MPa压力下硫化10～12min。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明提供的阻尼片，制备简单，制造成本低廉。
2、本发明的阻尼片厚度为0.5mm，有效降低了变压器铁心的振动和涡流损耗。
3、本发明提供的阻尼片，阻尼温域宽，阻尼系数大于0.4。
4、本发明提供的阻尼片，耐油，将其浸泡于125℃的25#变压器油中168h，其体积变化率不大于2％。
5、本发明提供的阻尼片，耐高温，将其浸泡于125℃的25#变压器油中168h中，其硬度变化率均不大于2％。
6、本发明的阻尼片，强度高，其拉伸强度在20MPa以上，撕裂强度在35KN/m以上。
附图说明：
图1.为本发明所述变压器铁心叠片。
其中：1：铁芯叠片；2：阻尼片；3：胶黏剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。
下述实施例中的原料采用如下产品：
其他配合剤均为橡胶工业常用原材料
实施例1：
铁心叠片用橡胶阻尼片的制备原料包括如下质量份计组分：
橡胶阻尼片的制备工艺如下：
a)混炼胶料
1)将辊距调整至1.5mm使生胶包辊,辊温控制在50℃左右轧炼2分钟
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂，防焦剂混炼3分钟
4)将辊距调至2.0mm加入1/2炭黑混炼4分钟
5)加入剩余的炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用。
b)压延
将步骤a)胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒线速度为30m/min,辊筒温度从上至下分别为70℃、45℃、55℃压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍厚橡胶片。
c)硫化
将步骤b)得到的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，压力10MPa，硫化12min。
实施例2：
铁心叠片用阻尼片的制备原料包括如下质量份计组分：
橡胶阻尼片的制备工艺如下：
a)混炼胶料
1)将辊距调整至1.5mm使生胶包辊,辊温控制在50℃左右轧炼2分钟
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂，防焦剂混炼3分钟
4)将辊距调至2.0mm加入1/2炭黑混炼4分钟
5)加入剩余的炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用。
b)压延
将步骤a)胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒线速度为30m/min,辊筒温度从上至下分别为70℃、45℃、55℃压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍厚橡胶片。
c)硫化
将步骤b)得到的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，压力10MPa，硫化12min。
实施例3：
铁心叠片用阻尼片的制备原料包括如下质量份计组分：
橡胶阻尼片的制备工艺如下：
a)混炼胶料
1)将辊距调整至1.5mm使生胶包辊,辊温控制在50℃左右轧炼2分钟
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂，防焦剂混炼3分钟
4)将辊距调至2.0mm加入1/2炭黑混炼4分钟
5)加入剩余的炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用。
b)压延
将步骤a)胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒线速度为30m/min,辊筒温度从上至下分别为70℃、45℃、55℃压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍厚橡胶片。
c)硫化
将步骤b)得到的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，压力10MPa，硫化10min。
实施例4：
铁心叠片用橡胶阻尼片的制备原料包括如下质量份计组分：
橡胶阻尼片的制备工艺如下：
a)混炼胶料
1)将辊距调整至1.5mm使生胶包辊,辊温控制在50℃左右轧炼2分钟
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂，防焦剂混炼3分钟
4)将辊距调至2.0mm加入1/2炭黑混炼4分钟
5)加入剩余的炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用。
b)压延
将步骤a)胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒线速度为30m/min,辊筒温度从上至下分别为70℃、45℃、55℃压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍厚橡胶片。
c)硫化
将步骤b)得到的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，压力10MPa，硫化11min。
实施例5：
铁心叠片用橡胶阻尼片的制备原料包括如下质量份计组分：
橡胶阻尼片的制备工艺如下：
a)混炼胶料
1)将辊距调整至1.5mm使生胶包辊,辊温控制在50℃左右轧炼2分钟
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂，防焦剂混炼3分钟
4)将辊距调至2.0mm加入1/2炭黑混炼4分钟
5)加入剩余的炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用。
b)压延
将步骤a)胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒线速度为30m/min,辊筒温度从上至下分别为70℃、45℃、55℃压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍厚橡胶片。
c)硫化
将步骤b)得到的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，压力10MPa，硫化11min。
对上述实施例制备的橡胶材料进行力学性能检测，结果如表1所述
表1力学性能
对上述实施例制备的橡胶材料进行耐变压器油性能检测，将橡胶将橡胶浸泡于125℃的25#变压器油中168h，结果如表2所示。
表2耐油性能
序号 体积变化率(100％) 硬度变化值
实施例1 +1 -2
实施例2 +2 -1
实施例3 +2 -1
实施例4 +1 -2
实施例5 +3 -1
体积变化和硬度变化均较小，达到标准JB/T8448.1-2004的要求。
对上述实施例制备的橡胶材料进行阻尼性能检测，结果如表3所示。
表3橡胶的阻尼系数tanδ
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，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 (12)

1.一种变压器铁心叠片用阻尼片，所述阻尼片位于铁心叠片间，所述阻尼片与所述铁心叠片间敷设有粘接层，其特征在于，所述阻尼片包括按质量份计的如下组分：
。
2.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述变压器铁心叠片包括铁芯垫片、阻尼片和粘接层；所述粘接层包括胶黏剂；所述阻尼片包括厚度为硅钢片厚度1-1.2倍的阻尼橡胶。
3.如权利要求2所述的阻尼片，其特征在于，所述胶黏剂包括环氧树脂。
4.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述硫化剂包括硫磺；所述活性剂包括从硬脂酸和氧化锌中选出的一种或多种。
5.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述促进剂包括从秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂和次磺酰胺类促进剂促进剂中选出的一种或多种。
6.如权利要求5所述的阻尼片，其特征在于，所述秋兰姆类促进剂包括从二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆或二硫化四乙基秋兰姆中选出的一种或多种；所述噻唑类促进剂包括2-硫醇基苯并噻唑或二硫化苯并噻唑；所述次磺酰胺类促进剂包括N-环基-2-苯并噻唑次磺酰胺和/或N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
7.如权利要求6所述的阻尼片，其特征在于，所述促进剂包括60％～80％的N-环基-2-苯并噻唑次磺酰胺和30％～50％的二硫化四甲基秋兰姆。
8.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述填料包括从炭黑、白炭黑、碳酸钙中选出的一种或多种。
9.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述防老剂包括从防老剂DD、防老剂AW、防老剂DNP、防老剂D和防老剂MB中选出的一种或多种。
10.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述增塑剂包括从邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸二甲酯中选出的一种或多种。
11.如权利要求1所述的阻尼片，其特征在于，所述防焦剂包括N-环乙基硫代邻苯二甲酰胺或N-亚硝酸基二苯胺。
12.一种如权利要求1-11任一所述阻尼片的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A.混炼胶料
1)以1.5mm辊距在50℃下轧炼2分钟进行生胶包辊；
2)生胶包辊后，加入硫磺，薄通两遍并割胶翻炼3分钟；
3)加入氧化锌，硬脂酸，防老剂和防焦剂混炼3分钟；
4)加入1/2炭黑以2.0mm辊距混炼4分钟；
5)加入剩余的1/2炭黑和增塑剂，左右交替割胶翻炼5分钟；
6)加入促进剂继续割胶翻炼，混炼均匀后薄通三遍，调整辊距至2.5mm下片，混炼胶停放24小时后待用；
B、压延
将上述步骤制得的胶料热炼后通过供胶机输送到三辊压延机，压延机辊筒以30m/min线速度、从上至下的辊筒温度分别为70℃、45℃和55℃下压延出片厚度为硅钢片1-1.2倍的厚橡胶片；
C、硫化
将上述步骤制得的压延胶片于室温下静置24h后置于平板硫化机上于160℃，10MPa压力下硫化10～12min。
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