CN109265783A - 一种耐老化的变压器储油柜隔膜 - Google Patents

一种耐老化的变压器储油柜隔膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐老化的变压器储油柜隔膜，包括骨架材料和胶料，骨架材料由芳纶、竹纤维和锦纶织造而成，胶料含有如下成分：羧基丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、填充剂、耐老化剂；其中，耐老化剂由异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉组成；本案涉及的储油柜隔膜具有良好的耐老化性能，不易被腐蚀而破裂，在长时间使用后仍能有效隔绝空气，对变压器油进行有效保护。

Description

一种耐老化的变压器储油柜隔膜
技术领域
本发明属于橡胶领域，涉及一种变压器配件，即变压器储油柜隔膜。
背景技术
变压器储油柜隔膜是一种规格型号繁多的橡胶工业制品，广泛应用于电力系统变压器，其作用是隔断变压器油与空气的接触，防止空气中的氧和水分侵入油内，阻止变压器油发生热氧化或劣化，保护变压器油不受有害成分的侵蚀，从而延长使用寿命。
目前，制备变压器储油柜隔膜的骨架材料多选用聚酰胺纤维，主要胶料包括丁腈橡胶(NBR)、聚氯乙烯(PVC)、氯醚橡胶、聚氯醇橡胶等，但是在实际使用过程中，隔膜被置于变压器油中，随油位变化上下浮动，长期接触高温变压器油，容易被变压器油腐蚀老化，从而缩短使用寿命，使更换周期变短，耗费人力财力。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种耐老化的变压器储油柜隔膜，通过对其骨架材料和胶料配方的改进，能够提高隔膜的抗腐蚀性，减缓老化速度。
本发明提供了一种耐老化的变压器储油柜，包括骨架材料和胶料，其中，所述骨架材料由芳纶、竹纤维和锦纶织造而成，所述胶料含有如下成分：
所述耐老化剂由异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉组成。
优选的是，所述骨架材料的织造方式为平纹梭织，以锦纶为纬纱，芳纶和竹纤维按照2∶3交替排布构成经纱。
优选的是，所述填充剂由碳化硅、石墨粉、硫化锌和合脂油按照10∶7-8∶ 5-6∶12-15的重量份配比得到。
优选的是，所述耐老化剂中异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉的重量份为1∶0.3-0.35∶0.6-0.7。
优选的是，所述异丙基苯胺选自2-异丙基苯胺、4-异丙基苯胺、2,6-二异丙基苯胺中的一种或多种。
优选的是，所述甲基吲哚选自3-甲基吲哚、2-甲基吲哚、2,3-二甲基吲哚中的一种或多种。
优选的是，所述氨基喹啉选自2-氨基喹啉、5-氨基喹啉、7-氨基喹啉、 8-氨基喹啉中的一种或多种。
优选的是，所述隔膜采用双面压延胶布生产工艺制备。
本发明及其有益效果的阐述：本案涉及的储油柜隔膜具有良好的耐老化性能，不易被腐蚀而破裂，在长时间使用后仍能有效隔绝空气，对变压器油进行有效保护；首先对隔膜的骨架材料进行了重新构建，在单一锦纶的基础上添加了芳纶和竹纤维，采用平纹组织进行织造，而且确定了织造过程中各纤维的使用方式，所得到的骨架材料不仅韧性好，而且胶黏性强，耐腐蚀能力优异，尤其是竹纤维作为经纱的加入，极大的增加了骨架材料与胶料的粘合强度；其次，选用了羧基丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶和氟橡胶作为主胶料，特种丁腈橡胶与氟橡胶的配合使用，增加了隔膜的耐耗损性能、耐油性和气密性；在主胶料的基础上添加了耐老化组合物，异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉，经过申请人多次研究尝试，发现按照特定比例添加这三种化合物到主胶料中能够延长隔膜的使用寿命，使胶料能够与骨架材料一直良好粘合，在长时间使用后不会出现龟裂离层或者渗油现象，表现出优异的耐老化性能；此外，还在胶料中添加了由碳化硅、石墨粉、硫化锌和合脂油组成的填充剂，这些填充剂能够有效增强所得隔膜的物性，增加产品的硬度、抗张强度、定伸强度、耐压性能等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
采用双面压延胶布生产工艺制备变压器储油柜所用隔膜，骨架材料选用锦纶、芳纶和竹纤维，采用平纹梭织方式织造，以锦纶为纬纱，芳纶和竹纤维按照2∶3交替排布构成经纱；
胶料成分包括：45重量份羧基丁腈橡胶、25重量份氢化丁腈橡胶、18 重量份氟橡胶、36重量份填充剂、4.75重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、8重量份石墨粉、5重量份硫化锌和13重量份合脂油组成；耐老化剂由2.5重量份2-异丙基苯胺、0.75重量份3-甲基吲哚、1.5重量份2- 氨基喹啉组成。
实施例2
采用双面压延胶布生产工艺制备变压器储油柜所用隔膜，骨架材料选用锦纶、芳纶和竹纤维，采用平纹梭织方式织造，以锦纶为纬纱，芳纶和竹纤维按照2∶3交替排布构成经纱；
胶料成分包括：40重量份羧基丁腈橡胶、20重量份氢化丁腈橡胶、16 重量份氟橡胶、34重量份填充剂、3.8重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、7重量份石墨粉、5重量份硫化锌和12重量份合脂油组成；耐老化剂由2重量份2,6-二异丙基苯胺、0.6重量份2,3-二甲基吲哚、1.2重量份 8-氨基喹啉组成；
即在本发明限定的范围内对实施例1中的胶料成分进行变动，其余制备用料均与实施例1相同。
对比例1
仅将实施例1中骨架材料更换为现有技术中使用的锦纶布基，胶料成分与实施例1中完全相同。
对比例2
骨架材料与实施例1相同，胶料成分为：88重量份丁腈橡胶-26、36重量份填充剂、4.75重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、8重量份石墨粉、5重量份硫化锌和13重量份合脂油组成；耐老化剂由2.5重量份2- 异丙基苯胺、0.75重量份3-甲基吲哚、1.5重量份2-氨基喹啉组成；
即将实施例1的胶料成分中的主胶料仅用普通的丁腈橡胶-26代替，其余制备用料均与实施例1相同。
对比例3
骨架材料与实施例1相同，胶料成分为：45重量份羧基丁腈橡胶、25重量份氢化丁腈橡胶、18重量份氟橡胶、36重量份填充剂、4.75重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、8重量份石墨粉、5重量份硫化锌和13重量份合脂油组成；耐老化剂由2.5重量份2-异丙基苯胺、0.75重量份3-甲基吲哚组成；
即将实施例1胶料的耐老化剂中2-氨基喹啉组分去除，其余制备用料均与实施例1相同。
对比例4
骨架材料与实施例1相同，胶料成分为：45重量份羧基丁腈橡胶、25重量份氢化丁腈橡胶、18重量份氟橡胶、36重量份填充剂、4.75重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、8重量份石墨粉、5重量份硫化锌和13重量份合脂油组成；耐老化剂由3.25重量份2-异丙基苯胺、1.5重量份2-氨基喹啉组成；
即将实施例1胶料的耐老化剂中3-甲基吲哚组分去除，其余制备用料均与实施例1相同。
对比例5
骨架材料与实施例1相同，胶料成分为：45重量份羧基丁腈橡胶、25重量份氢化丁腈橡胶、18重量份氟橡胶、36重量份填充剂、4.6重量份耐老化剂；填充剂由10重量份碳化硅、8重量份石墨粉、5重量份硫化锌和13重量份合脂油组成；耐老化剂由1重量份2-异丙基苯胺、1.2重量份3-甲基吲哚、 2.4重量份2-氨基喹啉组成；
即将实施例1胶料的耐老化剂中2-异丙基苯胺组分减少到本发明限制的范围以外，其余制备用料均与实施例1相同。
对比例6
市售变压器储油柜用隔膜。
为了比较实施例1-2和对比例1-6中变压器储油柜隔膜的性能，尤其是耐老化性能，分别在相同条件下测试了各隔膜的拉伸断裂强度、涂覆层粘合强度、气密性、胶布曲绕、老化系数、变压器油介损等指标，记录于表1中；其中，气密性测试，在室温和无约束的状态下向胶囊内慢慢充入压缩空气，停放20min稳压至1.0±0.01KPa，并浸水或在其表面涂上肥皂水，观察有无气泡。
根据表1中记录的测试结果，容易看出按照本发明中技术制备的隔膜在各项技术指标上表现突出，尤其是反应耐老化性能的胶布曲绕、老化系数以及变压器油介损方面，远远优于对比例；对比例1中改变了隔膜的骨架材料，使产品的拉伸强度较低，无损曲绕次数减少，说明本发明中骨架材料的选择对产品的耐老化性能有积极的作用；对比例3-5由于耐老化剂组分构成与本发明差异较大，使其老化系数远低于实施例1，难以达到较好的抗老化效果，这说明本案中所添加的耐老化剂组分之间以及与主胶料之间存在配合作用，能有效提高隔膜的耐老化性能；对比例6是市面上有售的变压器储油柜用隔膜，其各项指标远不及实施例1，说明本发明所制备的隔膜较现有产品性能好，耐老化优势显著。
表1
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出的实施例。

Claims (8)

1.一种耐老化的变压器储油柜隔膜，其特征在于，包括骨架材料和胶料，其中，所述骨架材料由芳纶、竹纤维和锦纶织造而成，所述胶料含有如下成分：
所述耐老化剂由异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉组成。
2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述骨架材料的织造方式为平纹梭织，以锦纶为纬纱，芳纶和竹纤维按照2∶3交替排布构成经纱。
3.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述填充剂由碳化硅、石墨粉、硫化锌和合脂油按照10∶7-8∶5-6∶12-15的重量份配比得到。
4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述耐老化剂中异丙基苯胺、甲基吲哚和氨基喹啉的重量份为1∶0.3-0.35∶0.6-0.7。
5.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述异丙基苯胺选自2-异丙基苯胺、4-异丙基苯胺、2,6-二异丙基苯胺中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述甲基吲哚选自3-甲基吲哚、2-甲基吲哚、2,3-二甲基吲哚中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述氨基喹啉选自2-氨基喹啉、5-氨基喹啉、7-氨基喹啉、8-氨基喹啉中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜采用双面压延胶布生产工艺制备。
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