CN108863121B - 一种快凝耐高温胶合剂及其制备和胶装养护的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合绝缘子技术领域，具体涉及一种快凝耐高温胶合剂及其制备方法和应用。瓷芯复合绝缘子用快凝高温胶合剂由如下原料制成：铝酸盐水泥、高铝微球、硅灰、耐碱短玻纤维、减水剂、消泡剂、柠檬酸、水。本发明生产出了凝固速度较快、8h内能做力学性能检测、耐高温、长期运行可靠的胶合剂，用作连接瓷芯复合绝缘子的瓷芯和法兰，解决瓷芯复合绝缘子经受高温注射后胶合剂强度下降的安全隐患，提供可靠性高的瓷芯复合绝缘子，支持特高压快速发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合绝缘子技术领域，具体是一种快凝耐高温胶合剂制备及其胶装养 护的应用。
背景技术
瓷芯复合绝缘子具有瓷和硅橡胶复合外套的双重优点，如抗弯抗震性能好、刚度高、 变形量小、绝缘性能可靠、重量较轻等显著特点，其主要由瓷芯棒或瓷空心筒体做内绝缘 体与法兰通过胶合剂连接在一起，再通过注塑机在芯棒外面形成硅橡胶外套。目前国内外 对瓷件和法兰的胶装研究多集中在普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥等方面的研 究，如“一种绝缘子水泥胶合剂的制作方法”、“一种绝缘子用水泥胶合剂”等主要原料为普通硅酸盐水泥和海砂或石英砂，胶合剂强度发挥慢、不耐高温；“瓷绝缘子与金属附 件用水泥胶合剂”发明了硫铝酸盐水泥、石英砂为主要原料的胶合剂，具有终凝时间短、 早期强度高的优点，但其不稳定、经受注塑机高温后强度下降。
目前，瓷芯复合绝缘子的水泥胶合剂一般采用普通硅酸盐水泥和海砂配制而成，不仅 强度增长慢、水化时间长，产品在胶装工序等待时间长，而且整体注射硅橡胶伞套时胶合 剂要耐受140～190℃的高温。当法兰内部的胶合剂大于100℃时，胶合剂内部还未参与水 解的水迅速汽化，导致胶合剂内部结构损伤，同时高温造成部分不稳定的水化产物分解， 造成注射后产品抗弯强度降低和长期运行强度衰减问题，使绝缘子在运行过程中的可靠性 大大降低，影响相关电气设备的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快凝耐高温胶合剂制备及其胶装养护的应用，以解决上述 背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥800-1200份，高铝微球300-500份，硅灰30-60份，耐碱短玻纤维10-30份，减水剂8-13份，消泡剂1-5 份，柠檬酸1-3份，水150-200份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥900-1100份，高铝微球350-400份，硅灰40-50份，耐碱短玻纤维15-20份，减水剂9-11份，消泡剂3-4 份，柠檬酸1.5-2份，水160-180份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥1000份，高铝微球380份，硅灰45份，耐碱短玻纤维18份，减水剂10份，消泡剂3.5份，柠檬酸1.7 份，水170份。
作为本发明再进一步的方案：所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含 量为40％～50％。
作为本发明再进一步的方案：所述高铝微球粒径为0.17～0.22毫米，三氧化二铝的 含量为92％。
作为本发明再进一步的方案：所述耐碱短玻纤维长度为0.2～0.4毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌后倒出备用。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤五中混合物搅拌时长为5～10分钟。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用：将配好的胶合剂投入 法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合剂表面敷上保鲜 膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护。
作为本发明再进一步的方案：所述法兰底部打孔，孔直径为6～8毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为65～85℃，加热时间为1～2小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以铝酸盐水泥、高铝微球、硅灰、耐碱短玻纤维等为主要原料配制胶合剂，优化法兰的处理及胶合剂的养护工艺，生产出了快凝耐高温胶合剂，用作瓷芯复合绝缘子的瓷芯和法兰的粘接剂，解决瓷芯复合绝缘子整体高温注射后胶合剂强度下降的安全隐患，提供可靠性高的瓷芯复合绝缘子，支持特高压快速发展。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明 保护的范围。
实施例1
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥800g，高铝微球300g，硅灰30g， 耐碱短玻纤维10g，减水剂8g，消泡剂1g，柠檬酸1g，水150g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为40％；所述高铝微球粒径为0.17毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.2毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌5分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为6 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为65℃，加热时间为1小时。
实施例2
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥900g，高铝微球350g，硅灰40g， 耐碱短玻纤维15g，减水剂9g，消泡剂3g，柠檬酸1.5g，水160g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为40％；所述高铝微球粒径为0.17毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.2毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌6分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为7 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为70℃，加热时间为1小时。
实施例3
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1000g，高铝微球380g，硅灰45g， 耐碱短玻纤维18g，减水剂10g，消泡剂3.5g，柠檬酸1.7g，水170g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为45％；所述高铝微球粒径为0.19毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.3毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌7分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为7 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为75℃，加热时间为1.5小时。
实施例4
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1100g，高铝微球400g，硅灰50g， 耐碱短玻纤维20g，减水剂11g，消泡剂4g，柠檬酸2g，水180g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为45％；所述高铝微球粒径为0.19毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.3毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌9分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为7 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为80℃，加热时间为2小时。
实施例5
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1200g，高铝微球500g，硅灰60g， 耐碱短玻纤维30g，减水剂13g，消泡剂5g，柠檬酸3g，水200g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为50％；所述高铝微球粒径为0.22毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.4毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌10分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为8 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，原位养护加热温度为85℃，加热时间为2小时。
实施例6
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1000g，高铝微球500g，硅灰60g， 耐碱短玻纤维10g，减水剂11g，消泡剂2g，柠檬酸1.5g，水150g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为50％；所述高铝微球粒径为0.22毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.4毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌6分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为6 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，在湿度90％的空气原位养护加热温度为65℃，加热时间为 1.5小时，然后在160℃空气中加热1小时，进行强度测试，抗折强度平均值为9.3MPa， 抗压强度平均值为88.2MPa。
实施例7
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1000g，高铝微球400g，硅灰50g， 耐碱短玻纤维15g，减水剂9g，消泡剂3g，柠檬酸2g，水180g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为45％；所述高铝微球粒径为0.2毫米，三氧化二铝的 含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.3毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌7分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为7 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，在70℃的热水中原位养护1小时，然后在170℃空气中加热1.5小时，进行强度测试，抗折强度平均值为9.0MPa，抗压强度平均值为85.6Mpa。
实施例8
一种快凝耐高温胶合剂，包括以下原料：铝酸盐水泥1000g，高铝微球350g，硅灰40g， 耐碱短玻纤维20g，减水剂8g，消泡剂4g，柠檬酸3g，水200g；所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为40％；所述高铝微球粒径为0.17毫米，三氧化二铝的含量为92％；所述耐碱短玻纤维长度为0.2毫米。
一种快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀 后待用；
步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；
步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；
步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好 的减水剂溶液；
步骤五，将步骤四中的混合物搅拌9分钟后倒出备用。
一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，选用标准模具，将配 好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合 剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护；所述法兰底部打孔，孔直径为7 毫米，胶装前用纸胶带封住孔，在80℃的热水中原位养护1.5小时，然后在175℃空气中加热1小时，进行强度测试，抗折强度平均值为9.7MPa，抗压强度平均值为89.7MPa。
选取设计抗弯强度为8kN的瓷芯棒和法兰，取实施例8制备好的胶合剂，按标准胶装， 然后用加热带包裹法兰，70℃保温1h后产品下架做四向抗弯例行试验无异常。再把产品 整体放入注塑机模具中注射硅橡胶伞套，法兰和胶合剂在165℃下耐受1h后，取出产品做 抗弯破坏试验，破坏强度平均值为11.6kN。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发 明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性 的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要 求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含 一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将 说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥800-1200份，高铝微球300-500份，硅灰30-60份，耐碱短玻纤维10-30份，减水剂8-13份，消泡剂1-5份，柠檬酸1-3份，水150-200份，所述快凝耐高温胶合剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将水分成两份，将称量好的耐碱短玻纤维和一份水投入搅拌罐中，分散均匀后待用；步骤二，用称量好的减水剂和另一份水混合均匀，配制成减水剂溶液待用；步骤三，将称取好的铝酸盐水泥、高铝微球和硅灰依次放入搅拌罐中，开始搅拌；步骤四，在步骤三搅拌状态下，依次向搅拌罐加入消泡剂、柠檬酸以及步骤二中配好的减水剂溶液；步骤五，将步骤四中的混合物搅拌后倒出备用。
2.根据权利要求1所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥900-1100份，高铝微球350-400份，硅灰40-50份，耐碱短玻纤维15-20份，减水剂9-11份，消泡剂3-4份，柠檬酸1.5-2份，水160-180份。
3.根据权利要求1所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：铝酸盐水泥1000份，高铝微球380份，硅灰45份，耐碱短玻纤维18份，减水剂10份，消泡剂3.5份，柠檬酸1.7份，水170份。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，所述铝酸盐水泥为熔融法铝酸盐水泥，三氧化二铝的含量为40％～50％。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，所述高铝微球粒径为0.17～0.22毫米，三氧化二铝的含量为92％。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，所述耐碱短玻纤维长度为0.2～0.4毫米。
7.根据权利要求所述的一种快凝耐高温胶合剂，其特征在于，所述制备方法的步骤五中混合物搅拌时长为5～10分钟。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用。
9.根据权利要求8所述的一种快凝耐高温胶合剂在磁芯复合绝缘子上的胶装养护的应用，其特征在于，将配好的胶合剂投入法兰中，调整压实瓷芯使胶合剂均匀充满法兰和瓷芯的缝隙，裸露的胶合剂表面敷上保鲜膜，在法兰外面裹好加热带后原位养护。
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