CN107777964A - 一种耐特低温胶合剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐特低温胶合剂，主要由如下重量百分比的原料制成：硅酸盐水泥：26~36%；硅粉：1~3%；铝酸盐水泥：0~3%；二水石膏：0~3%石英砂：49‑56%；水：7‑15%；减水剂：0.1‑1%；缓凝剂：0‑0.2%。通过本发明水泥胶合剂的合理配方，能大大地提高胶合剂的抗冻性。采用本发明胶合剂，使得瓷绝缘子具有良好的电气绝缘特性和机械特性，能满足‑55℃温度下的使用要求。

Description

一种耐特低温胶合剂

技术领域

本发明属于电力工业领域，具体涉及一种耐特低温胶合剂。

背景技术

在极寒地区，瓷绝缘子除了应具有良好的电气绝缘特性和机械特性外，还应具有耐低温性能。

在瓷件、金属附件及水泥胶合剂三者在低温状态下的损伤程度来看，水泥胶合剂所承受的压力最大。在严寒地区低温条件下，水泥胶合剂每年都要经过一次冻融循环，冰冻对水泥胶合剂的危害是十分严重的。水在结冰时，体积约增加9％，水泥胶合剂毛细管中的水结成冰后，冰在毛细管中受到约束，与水泥胶合剂之间产生巨大的压应力。该应力可使水泥胶合剂内部结构疏松，这种疏松随着冻融次数的增加而逐渐显著,水泥胶合剂的冻融膨胀也越来越大。在一般情况下，水泥胶合剂的冻融膨胀率达到0.1％时,即可遭到破坏而丧失机械强度。

水泥胶合剂中的水分为三种，它们是结晶水、吸附水和自由水。结晶水在晶格中占据着固定位置是不结冰的。吸附水分为凝胶水和毛细孔水两种，在水泥胶合剂的硬化浆体中，由于凝胶水所处的凝胶孔极为窄小，只能在极低的温度(-80℃左右)才能产生冰冻，在-60℃条件下，这种水是不会产生冰冻的，也不会使水泥胶合剂产生膨胀，所以，在一般的自然条件低温下，只有毛细孔中的吸附水和自由水才会结冰。水泥胶合剂浆体中的水不是纯水，而是含有钙离子和碱类的溶液，其冰冻点比纯水低。毛细孔中的水在结冰过程中，还要受到表面张力的作用，致使毛细孔越细，冰冻点越低。实验证明，10nm孔径中的水到-5℃才结冰，而3.5nm孔径中的水则到-20℃才结冰。当温度下降到冰点以下时，首先从水泥胶合剂表面到内部的自由水及粗毛细孔中的水开始结冰，然后，随温度的继续下降，较细的，以致更细的毛细孔中的水结冰，因此，在水泥胶合剂的整个冰冻过程中，一直伴随着体积膨胀现象。

水泥胶合剂冰冻膨胀的危害有两个方面，一方面是这种膨胀使水泥胶合剂与金属附件及瓷件之间的压应力聚增，绝缘子在这种压应力和高负荷弯矩的共同作用下，附件或瓷件很容易被破坏，使绝缘子丧失机械强度。另一方面，水泥胶合剂本身易受到破坏，据渗透压理论，水泥胶合剂在冰冻初期，毛细孔中的水部分结冰时，水中所含的碱等其它溶液的浓度会相对增大，但在胶凝管中的水并不结冰，溶液浓度不变，毛细孔中的水与凝胶孔中的水在溶质含量上存在浓度差，促使溶液浓度较低的胶凝孔中的水向浓度较高的毛细孔中的溶液扩散，于是产生渗透压，造成一定的膨胀应力，也就是说，胶凝管中的水渗入正在结冰的毛细孔内是造成水泥胶合剂冻融破坏的原因。另外冰冻初期，毛细孔内冰晶长大时的结晶压力，也是引起膨胀，造成水泥胶合剂破坏的重要因素。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有良好的电气绝缘特性和机械特性，和能适应绝缘子在极寒地区运行的需要的耐特低温胶合剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种耐特低温胶合剂，主要由如下重量百分比的原料制成：

硅酸盐水泥：26～36％；

硅粉：1～3％；

铝酸盐水泥：0～3％；

二水石膏：0～3％；

石英砂：49-56％；

水：7-15％；

减水剂：0.1-1％；

缓凝剂：0-0.2％。

进一步地，所述硅酸盐水泥标号为52.5或52.5R。在其它条件相同的情况下，所用水泥的标号越高，水泥胶合剂的强度越好。

进一步地，所述的硅粉为细度＞2000目，二氧化硅质量含量≥93％。

进一步地，所述的二水石膏是天然二水石膏，其中三氧化硫含量不低于40％。

进一步地，所述的石英砂的颗粒度为80-120目。

进一步地，所述的减水剂为聚羧酸类减水剂。在胶合剂中掺入优质减水剂，可以进一步降低水灰比，取得更好的效果。

进一步地，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠，其中所述葡萄糖酸钠的纯度不低于95％。

上述耐特低温胶合剂的制备方法，步骤如下：

(1)称量各原材料；

(2)将硅酸盐水泥、硅粉、铝酸盐水泥、二水石膏和石英砂依次倒入搅拌锅内慢速搅拌；

(3)把量好的减水剂和缓凝剂按比例要求加入搅拌锅内，逐渐加水，充分搅拌；

(4)搅拌时间不得低于5min，必须搅拌均匀后方可使用。

本发明中所述的耐特低温胶合剂在制备瓷绝缘子中应用。将制备好的耐特低温胶合剂在45分钟内使用。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：通过本发明水泥胶合剂的合理配方，能大大地提高胶合剂的抗冻性。采用本发明胶合剂，使得瓷绝缘子具有良好的电气绝缘特性和机械特性，能满足-55℃温度下的使用要求。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。

本发明中，硅粉为细度＞2000目，二氧化硅质量含量≥93％；石英砂的颗粒度为80-120目；

所述的铝酸盐水泥为CA-50：生产厂家为郑州长城特种水泥有限公司；

缓凝剂为葡萄糖酸钠，其中葡萄糖酸钠的纯度不低于95％。

实施例1：一种耐特低温水泥胶合剂，包括如下重量百分比的组分：

标号为52.5R的硅酸盐水泥：34.42％；

硅粉：1.81％；

石英砂：54.35％；

水：9.06％；

聚羧酸类减水剂：0.36％。

上述耐特低温胶合剂的制备方法，步骤如下：首先称量各原材料；然后将硅酸盐水泥、硅粉、铝酸盐水泥、二水石膏和石英砂依次倒入搅拌锅内慢速搅拌；再把量好的减水剂和缓凝剂按比例要求加入搅拌锅，逐渐加水，开动搅拌机充分搅拌；搅拌时间不得低于5min，必须搅拌均匀后方可使用。

将按照上述方法制备好的耐特低温胶合剂用来胶装瓷绝缘子，并且在10～45分钟内使用。

本发明胶合剂的低温特性，与其受冰冻前的养护龄期有很大关系，试验证明，冰冻4h条件下养护8h的水泥胶合剂膨胀率是养护16h的三倍，是养护36h的9倍。造成这种现象的原因是，随着水化的进行，可冻水的量逐渐减少，同时，水中溶解的碱类、盐类浓度相对增加，冰冻点也就随着养护龄期的延长而下降，水泥胶合剂的抗冻性得到提高。所以，延长水泥胶合剂的养护时间，避免其过早受冻，是提高水泥胶合剂耐低温特性的一个有效途径。我们采用养护7天的胶装工艺,比正常的胶装工艺(3天)延长了4天时间。

采用本实施例水泥胶合剂配方制备绝缘子，对制得的绝缘子进行抗冻融循环能力、低耐温耐受系数的检测，结果如下表所示：

实施例2

与实施例1基本相同，所不同的是耐特低温水泥胶合剂的配方，具体如下：标号为52.5R的硅酸盐水泥：30.63％

硅粉：1.8％

铝酸盐水泥：1.8％

二水石膏：1.8％

石英砂：54.04％；

水：9.37％

聚羧酸减水剂：0.54％

缓凝剂(葡萄糖酸钠)：0.018％。

实施例3

与实施例1基本相同，所不同的是耐特低温水泥胶合剂的配方，具体如下：标号为52.5的硅酸盐水泥：26％

硅粉：3％

铝酸盐水泥：0.3％

二水石膏：0.3％

石英砂：55.65％；

水：14.55％

聚羧酸减水剂：0.1％

缓凝剂(葡萄糖酸钠)：0.1％。

实施例4

与实施例1基本相同，所不同的是耐特低温水泥胶合剂的配方，具体如下：标号为52.5的硅酸盐水泥：35.86％

硅粉：1.03％

铝酸盐水泥：2.96％

二水石膏：2.96％

石英砂：49％；

水：7.12％

聚羧酸减水剂：0.97％

缓凝剂(葡萄糖酸钠)：0.1％。

本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐特低温胶合剂，其特征在于，主要由如下重量百分比的原料制成：

硅酸盐水泥 ：26~36%；

硅粉：1~3%；

铝酸盐水泥：0~3%；

二水石膏：0~3%；

石英砂 ：49-56%；

水：7-15%；

减水剂：0.1-1%；

缓凝剂：0-0.2%。

2.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述硅酸盐水泥的标号为52.5或52.5R。

3.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述的硅粉为细度＞2000目，二氧化硅质量含量≥93%。

4.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述的二水石膏是天然二水石膏，其中三氧化硫含量不低于40%。

5.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述的石英砂的颗粒度为80-120目。

6.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸类减水剂。

7.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂，其特征在于，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠，其中所述葡萄糖酸钠的纯度不低于95%。

8.根据权利要求1所述的一种耐特低温胶合剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）称量各原材料；

（2）将硅酸盐水泥 、硅粉、铝酸盐水泥、二水石膏和石英砂依次倒入搅拌锅内慢速搅拌；

（3）这里是不是应该写成：把量好的减水剂和缓凝剂按比例要求加入搅拌锅内，逐渐加水，充分搅拌；

（4）搅拌时间不得低于5min，必须搅拌均匀后方可使用。

9.根据权利要求1所述的耐特低温胶合剂在制备瓷绝缘子中应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将制备好的耐特低温胶合剂在10~45分钟内使用。