CN107298961A - 一种电力系统用绝缘防水密封胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力系统用绝缘防水密封胶。该密封胶包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5‑20份；所述B组分按重量计包括组分如下：含羟基的油脂20‑50份；所述A组分和B组分配合使用。本发明得到的密封胶不仅具有优异的电绝缘性能、机械性能、防水性能，还具有环保、无毒、施工方便易浇注等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统用绝缘防水密封胶，特别是涉及一种用于高压电缆接头绝缘、防水、密封用的化学品，属于密封胶领域。
背景技术
在电力系统的输电线路中，电缆与电缆之间连接的中间接头，需要浇注密封胶，避免潮气、水分等进入中间接头内部。如果水分或潮气进入中间接头内部，会造成中间接头电气性能劣化，或者是接地系统短路，严重时会引起击穿。所以要求密封胶具有绝缘、防水、密封功能。
目前我国高压电缆接头用密封胶一般为聚氨酯系，大多使用TDI(甲苯二异氰酸酯)结合聚醚制成主聚合物，填料一般采用沥青等石油提取物。由于TDI为有毒化学品，国际卫生组织严格规定，异氰酸酯聚合物中游离单体含量必须控制在0.15％以下，而采用传统蒸馏方法的产品中游离单体含量仍在2％以上，对生产及使用人员有严重危害；同时采用石油提取物作为填料，具有不环保、粘度大不易浇注等缺点。
中国专利文件CN 105112000 A公开了一种血液透析器用双组份聚氨酯密封胶及其制备方法，由A组分、B组分组成，所述A组分是两种异氰酸酯预聚体按照重量比1:1-3:1的混合物，所述B组分原料由蓖麻油、乙二醇、辛酸亚锡、固化剂PAMAM1-OH混合组成，B组分的原料组成为：蓖麻油70-80、辛酸亚锡0.1-0.2、乙二醇20-30、PAMAM1-OH0.1-0.2，PAMAM1-OH是羟基改性的树枝状高分子纳米材料。A组分和B组分按照100∶60-65的重量比混合使用。该发明制备的血液透析器用双组份聚氨酯密封胶经过γ辐照后不产生不利人体健康的物质、不与甘油产生副产物、并且固化时间短、生物相容性好，适合工业化生产使用。但该发明使用了TDI，毒性较大。
中国专利文件CN 105647459 A公开了一种反应粘接型双组份自流平聚氨酯密封胶及其制备方法。该密封胶是由A组份和B组份按质量比1：1～1：5混合均匀后得到；所述A组份由以下原料制成：聚醚多元醇、异氰酸酯、增塑剂；所述B组份由以下质量份的原料制成：聚醚多元醇、填料、增塑剂、催化剂、反应性助剂、硫化剂、消泡剂、防塌落剂、水解稳定剂。其制备方法：1)将聚醚多元醇、增塑剂加进反应釜，混匀除水份，加入异氰酸酯，充分反应，除泡，得A组份；2)将聚醚多元醇、增塑剂、填料、防塌落剂、硫化剂、消泡剂加进反应釜，混匀除水份，加入催化剂、水解稳定剂、反应性助剂，充分反应，得B组份。但该发明同样使用TDI，毒性较大，且所用原料较多，生产成本较高。
为解决上述问题提出本发明。
发明内容
本发明提供了一种电力系统用绝缘防水密封胶，采用低毒原材料制成，填料使用天然粉体材料，所制备的密封胶具有毒性小、绿色环保、粘度小易浇注、成本低、性能好等优点。
术语说明：
MDI是二苯基甲烷二异氰酸酯的简称。
MDI-30是2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，其中，4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯占总质量的30％。
MDI-50是2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，其中，4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯占总质量的50％。
MDI-80是2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，其中，4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯占总质量的80％。
MDI-100是指4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯占总质量的98％以上。
本发明的技术方案如下：
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：含羟基的油脂20-50份；所述A组分和B组分配合使用。
根据本发明，所述A组分和B组分呈液体状，两者需分别密封保存。
根据本发明优选的，所述A组分与B组分按重量比1:(3-9)配合使用。使用时，将A组分和B组分在室温下按比例混合，含羟基的油脂与交联剂发生硫化反应，即得绝缘防水密封胶。
根据本发明优选的，所述交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
优选的，所述交联剂为MDI-30、MDI-50、MDI-80或MDI-100中一种或多种的组合。
所述MDI-30、MDI-50、MDI-80、MDI-100可市购获得。
根据本发明优选的，所述含羟基的油脂为蓖麻油、亚麻仁油、豆油或梓油中的一种或多种的组合。
所述含羟基的油脂可市购获得。
根据本发明优选的，为降低密封胶的粘度，可分别在A、B组分中添加重量份为5-20份的增塑剂A、增塑剂B。所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份。
优选的，所述增塑剂A和增塑剂B均为苯甲酸酯，所述增塑剂A和增塑剂B相同或不同。
进一步优选的，所述增塑剂A为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯、邻苯甲酸酯二乙二醇酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯中的一种或多种的组合；所述增塑剂B为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯、邻苯甲酸酯二乙二醇酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯中的一种或多种的组合。
优选的，为缩短反应时间、加快反应速率，可在B组分中添加重量份为0.01-1份的催化剂。所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份、催化剂0.01-1份。
优选的，所述催化剂为有机锡化合物。
进一步优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或二月桂酸二辛基锡中的一种或多种的组合。
优选的，为降低密封胶的成本，可在B组分中添加重量份为30-80份的填料。所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份、催化剂0.01-1份、填料30-80份。
优选的，所述填料为轻钙、重钙、滑石粉、高岭土、粉煤灰、陶土、玻璃纤维、石英粉或钛白粉中的一种或多种的组合。
进一步优选的，所述填料为重钙、滑石粉和玻璃纤维的组合。
优选的，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂10-20份，增塑剂A 5-15份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-15份、含羟基的油脂20-40份、催化剂0.01-0.05份、填料50-80份。
进一步优选的，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂15份，增塑剂A 15份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 6份、含羟基的油脂40份、催化剂0.02份、填料78份。
本发明有益效果如下：
(1)交联剂采用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，比常用TDI交联剂具有毒性低的优点，对生产及使用人员危害较低，符合环保要求；且价格较低，原料易得，能够节约成本，具有更大的经济优势。
(2)采用固态粉体填料，与使用石油提取物相比，具有粘度低、易分散、固化快的优点。
(3)相对于传统的聚醚多元醇，含羟基的油脂，如蓖麻油、亚麻仁油、豆油或梓油是重要的可再生生物资源，以它们为原料可以解决日趋紧张的石油资源，符合可持续发展的要求；并且利用其制备的密封胶改善了传统的聚氨酯密封胶的耐热性，耐腐蚀性和力学性能等。
(4)本发明整体配方采用低毒、绿色环保原材料，减少了对使用环境的污染；并且成本较低，具有较大的经济优势。
(5)本发明制备的密封胶具有优异的电绝缘性、机械性能、防水性能，粘度低，可以直接现场混合后室温固化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中二苯基甲烷二异氰酸酯-30、二苯基甲烷二异氰酸酯-50、二苯基甲烷二异氰酸酯-80、二苯基甲烷二异氰酸酯-100采自烟台万华聚氨酯股份有限公司。
实施例1
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-30 15份，邻苯二甲酸二辛酯15份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯二甲酸二辛酯6份、蓖麻油40份、二月桂酸二丁基锡0.02份、重钙30份、滑石粉40份、玻璃纤维8份；所述A组分和B组分按重量比1:3配合使用。
实施例2
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-30 5份，邻苯二甲酸二辛酯5份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯二甲酸二辛酯20份、蓖麻油20份、二月桂酸二丁基锡0.01份、重钙30份、滑石粉42份、玻璃纤维8份；所述A组分和B组分按重量比1:4配合使用。
实施例3
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-30 10份，邻苯二甲酸二辛酯10份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯二甲酸二辛酯5份、蓖麻油35份、二月桂酸二丁基锡0.05份、重钙30份、滑石粉12份、玻璃纤维8份；所述A组分和B组分按重量比1:3配合使用。
实施例4
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-30 20份，邻苯二甲酸二辛酯15份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯二甲酸二辛酯8份、蓖麻油30份；所述A组分和B组分按重量比1:3配合使用。
实施例5
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-50 10份；所述B组分按重量计组成如下：亚麻仁油40份；所述A组分和B组分按重量比1:3配合使用。
实施例6
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-80 10份，邻苯甲酸酯二乙二醇酯15份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯甲酸酯二乙二醇酯6份、豆油40份、二月桂酸二丁基锡0.01份、重钙30份、粉煤灰40份、钛白粉8份；所述A组分和B组分按重量比1:5配合使用。
实施例7
一种电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计组成如下：二苯基甲烷二异氰酸酯-100 10份，邻苯二甲酸二甲氧基乙酯15份；所述B组分按重量计组成如下：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯6份、梓油40份、二月桂酸二丁基锡0.01份；所述A组分和B组分按重量比1:3配合使用。
对比例1
与实施例1不同的是交联剂替换为甲苯二异氰酸酯(TDI)，其它组分与实施例1一致。
对比例2
与实施例1不同的是含羟基的油脂替换为聚醚三元醇GP-310，其它组分与实施例1一致。
对比例3
与实施例1不同的是填料替换为78份溶剂油，其它组分与实施例1一致。
试验例1
实施例1以及对比例1、2、3制得的A组分和B组分以重量比1:3在室温下配合使用，制得绝缘防水密封胶。
对实施例1以及对比例1、2、3所制得的绝缘防水密封胶进行性能测试，测试方法如下：
1.粘度测试：常温测试，采用旋转粘度计，测试标准为GB/T 12007.4-1989。
2.硬化时间测试：常温测试，通过测试硬度进行固化时间判断，以硬度不再发生变化时间为完全硬化时间。
将绝缘防水密封胶充分固化24h后，进行如下测试：
1.硬度测试：利用LX-A邵氏橡塑硬度计进行测试，硬度测试标准为GB/T 531-2008。
2.体积电阻率测试方法：常温测试，利用ZC-90F高阻计进行测试，测试标准为GB/T1410-2006。
3.击穿强度测试方法：常温测试，利用YD-5kVA/100kV油浸试验变压器进行测试，测试标准为GB/T 1695-2005。
4.吸水性测试方法：常温测试，测试标准为GB/T GB/T 19250-2013。
实施例1以及对比例1、2、3所制得的密封胶的性能数据如表1所示。
表1
从表1可以看出，本发明制备的密封胶具有优异的电绝缘性能、机械性能、防水性能，粘度低，可以直接现场混合后室温固化。
Claims (10)
1.一种电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：含羟基的油脂20-50份；所述A组分和B组分配合使用。
2.根据权利要求1所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述A组分与B组分按重量比1:(3-9)配合使用。
3.根据权利要求1所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)；
优选的，所述交联剂为MDI-30、MDI-50、MDI-80或MDI-100中一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述含羟基的油脂为蓖麻油、亚麻仁油、豆油或梓油中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份。
6.根据权利要求5所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述增塑剂A和增塑剂B均为苯甲酸酯，所述增塑剂A和增塑剂B相同或不同；
优选的，所述增塑剂A为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯、邻苯甲酸酯二乙二醇酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯中的一种或多种的组合；所述增塑剂B为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯、邻苯甲酸酯二乙二醇酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求5所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份、催化剂0.01-1份。
8.根据权利要求7所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述催化剂为有机锡化合物；
优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或二月桂酸二辛基锡中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求7所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂5-20份，增塑剂A 5-20份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-20份、含羟基的油脂20-50份、催化剂0.01-1份、填料30-80份；
优选的，所述填料为轻钙、重钙、滑石粉、高岭土、粉煤灰、陶土、玻璃纤维、石英粉或钛白粉中的一种或多种的组合；
进一步优选的，所述填料为重钙、滑石粉和玻璃纤维的组合。
10.根据权利要求9所述的电力系统用绝缘防水密封胶，其特征在于，所述电力系统用绝缘防水密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分按重量计包括组分如下：交联剂10-20份，增塑剂A 5-15份；所述B组分按重量计包括组分如下：增塑剂B 5-15份、含羟基的油脂20-40份、催化剂0.01-0.05份、填料50-80份。
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