CN110862747A - 用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂及其制备方法，渗透剂由以下重量份的组分组成：甲组份(耐热环氧树脂100份，改性环氧树脂30～60份，稀释剂8～20份，紫外荧光粉3～12份)；乙组份(脂肪胺100份，聚醚胺30～50份，促进剂3～10份)。本发明所制得的渗透剂可于25±3℃下有大于2小时的适用期，于25±3℃下经过3天或80±℃下2小时可完全固化。本渗透剂固化后有较好的剪切强度和冲击强度，在干式空心电抗器复合材料表面无迁移，在紫外灯光照射下有良好的显示效果，并且可以恢复干式空心电抗器包封绝缘结构的复合材料绝缘性能，从而使得干式空心电抗器包封绝缘微裂纹检测及修复一步完成。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，特别是涉及到一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂及其制备方法。
背景技术
在电力系统中大量使用的干式空心电抗器，近年来经常发生电抗器烧毁的事故，其主要原因是干式空心电抗器绕组外部用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕严密包封，而绝缘包封存在微裂纹，导致包封表面电场畸变，进而引发局部放电，或受环境中雨水等外界条件的侵蚀，易造成匝间短路，电抗器就会迅速烧毁。因此，需要对干式空心电抗器包封绝缘进行微细裂纹检查，掌握电抗器包封的绝缘状态，从而进行相应的检修处理。对包封微细裂纹的检测，目前采用图像识别手段，由于干式空心电抗器的包封狭小、裂纹微细，图像识别难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂及其制备方法，以解决图像识别包封微细裂纹难度大的问题。
本发明提供的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，由比例为3:1的甲组份和乙组份均匀混合而成；其中，
甲组份由以下重量份数的原料组成：耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份；
乙组份由以下重量份数的原料组成：脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份。
优选地，耐热环氧树脂为4，4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂、AFG-90三官能环氧树脂或4，5-环氧环己烷-1，2-二甲酸二缩水甘油酯。
优选地，改性环氧树脂由双酚A型环氧树脂进行增韧改性制得，其中使用的增韧材料为聚砜树脂、端羧基液体丁腈或丁腈40。
优选地，稀释剂为二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、季戊二醇二缩水甘油醚或苯甲醇。
优选地，紫外荧光粉在紫外灯照射下呈绿色、粉红、橙色或红色，且紫外荧光粉的平均粒径为3～12μm。
优选地，脂肪胺为三亚乙基四胺或四亚乙基五胺。
优选地，聚醚胺为分子量D200、分子量D230、分子量D400或分子量D2000的产品。
优选地，促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚或四甲基乙二胺。
本发明提供的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：分别制备甲组份和乙组份；其中，
甲组份的制备方法为：
将耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀后，制得甲组份；
乙组份的制备方法为：
将脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份放入反应釜中搅拌均匀后，制得乙组份；
S2：将分别制得的甲组份和乙组份按照3:1的比例均匀混合后，制得渗透剂。
本发明还提供一种利用渗透剂对干式空心电抗器包封绝缘微裂纹进行检测及修复的方法，包括如下步骤：
第一步、将制备的渗透剂涂覆到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面；
第二步、在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；
第三步、在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；
第四步、微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，完成微裂纹的修复。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所制备得到的渗透剂，在25±3℃下有不小于2小时的适用期，于25±3℃下经过3天或80±3℃下2小时可完全固化，固化后固化产物有不小于8MPa的拉伸剪切强度，电气强度不小于20KV/mm。
2、本发明渗透剂对干式空心电抗器包封绝缘结构的复合材料具有良好的浸润性、渗透性、以及粘接性能，并有着较好的耐热性能，可保证干式空心电抗器整个工作温区内正常运行。
3、本渗透剂固化后有较好的剪切强度和冲击强度，在干式空心电抗器复合材料表面无迁移，在紫外灯光照射下有良好的显示效果，并且可以恢复干式空心电抗器包封绝缘结构的复合材料绝缘性能，从而使得干式空心电抗器包封绝缘微裂纹检测及修复一步完成。
4、本发明解决了干式空心电抗器包封绝缘微裂纹检测及修复的问题，可满足室外环境条件下干式空心电抗器包封绝缘检测修复的需求，操作简单、实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明提供一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，由比例为3:1的甲组份和乙组份均匀混合而成，该渗透剂具有可室温固化、超低粘度、可在紫外灯光下高亮显示的优点。
甲组份由以下重量份数的原料组成：耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份。
耐热环氧树脂为低粘度、耐高温的环氧树脂，例如：4，4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(AG-80)、AFG-90三官能环氧树脂、4，5-环氧环己烷-1，2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)等。
稀释剂为可以参与固化反应的活性稀释剂组成，例如：二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、季戊二醇二缩水甘油醚、苯甲醇等。
紫外荧光粉平时颜色鲜艳且在紫外灯照射下显示为更加亮丽的色彩，例如：绿色、粉红、橙色、红色等，且紫外荧光粉的平均粒径为3～12μm。
改性环氧树脂可由普通的双酚A型环氧树脂进行增韧改性制得，其中使用的增韧材料可以为聚砜树脂、端羧基液体丁腈或丁腈40增韧环氧树脂等。
通过聚砜树脂(包括聚芳醚砜树脂)制备改性环氧树脂的方法为：
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入双酚A型环氧树脂(例如E-51)，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下缓慢加入聚砜树脂，保持温度1小时，使得聚砜树脂完全溶解于环氧树脂中成为均一的树脂，趁热出料，获得聚砜树脂增韧环氧树脂。
通过端羧基液体丁腈(包括高低粘度)制备改性环氧树脂的方法为：
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入双酚A型环氧树脂(例如E-51)和端羧基液体丁腈，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下开始计时反应1～2小时，自然冷却出料，获得端羧基液体丁腈(包括高低粘度)增韧环氧树脂。
通过丁腈40制备改性环氧树脂的方法为：
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入双酚A型环氧树脂(例如E-51)和丁腈40，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下开始计时反应1～2小时，自然冷却出料，获得丁腈40增韧环氧树脂。
乙组份由以下重量份数的原料组成：脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份。
脂肪胺为粘度低、颜色浅、可室温固化的环氧树脂，例如：三亚乙基四胺、四亚乙基五胺等。
聚醚胺是主链为聚醚结构，末端活性官能团为胺基的聚合物，固化环氧树脂后主链的聚醚结构可为固化产物提高其韧性，例如D200、D230、D400、D2000等。
促进剂可以使得甲组份的树脂在固化剂的作用下在室温条件下完全固化，例如：2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、四甲基乙二胺等。
本发明还提供一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：分别制备甲组份和乙组份；其中，
甲组份的制备方法为：
将耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀后，制得甲组份；
乙组份的制备方法为：
将脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份放入反应釜中搅拌均匀后，制得乙组份；
S2：将分别制得的甲组份和乙组份按照3:1的比例均匀混合后，制得渗透剂。
本发明还提供一种利用渗透剂对干式空心电抗器包封绝缘微裂纹进行检测及修复的方法，包括如下步骤：
步骤S1、将制备的渗透剂涂覆到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面。
步骤S2、在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处。
步骤S3、在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂。
步骤S4、微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，完成微裂纹的修复。
下面结合具体实施例对本发明的具体方案作进一步详细的说明。
实施例1：改性环氧树脂的制备
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入100g环氧树脂(E-51)，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下缓慢加入10g聚砜树脂，保持温度1小时，使得聚砜树脂完全溶解于环氧树脂中形成均一的树脂，趁热出料，获得聚砜树脂(包括聚芳醚砜树脂)增韧环氧树脂。
实施例2：改性环氧树脂的制备
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入100g环氧树脂(E-51)和5g端羧基液体丁腈，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下开始计时反应1～2小时，自然冷却出料，获得端羧基液体丁腈(包括高低粘度)增韧环氧树脂。
实施例3：改性环氧树脂的制备
在装有加热装置、搅拌器、温度计的不锈钢反应器中，加入100g双酚A型环氧树脂(E-51)和8g丁腈40，缓慢升温至60℃时开启搅拌，在80～120℃下开始计时反应1～2小时，自然冷却出料，获得丁腈40增韧环氧树脂。
实施例4：渗透剂的制备及应用
将100gAG-80、30g改性环氧树脂、8g丁二醇二缩水甘油醚和3g粉色紫外荧光粉放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀，即得甲组份。
将100g三亚乙基四胺、30g聚醚胺D200和3g促进剂DMP-30放入反应釜中充分搅拌均匀后，获得乙组份。
将配制好的甲组份和乙组份按照3:1的比例混合均匀后制得渗透剂。
将渗透剂按照常规方法涂到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面上，在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，固化后的固化产物有不小于8MPa的拉伸剪切强度，电气强度不小于20KV/mm，即可完成微裂纹的修复。
实施例5：渗透剂的制备及应用
将100gAG-90、35g改性环氧树脂、8g丁二醇二缩水甘油醚和3g粉色紫外荧光粉放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀，即得甲组份。
将100g三亚乙基四胺、32g聚醚胺D230和3g促进剂DMP-30放入反应釜中充分搅拌均匀后，获得乙组份。
将配制好的甲组份和乙组份按照3:1的比例混合均匀后制得渗透剂。
将渗透剂按照常规方法涂到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面上，在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，固化后的固化产物有不小于8MPa的拉伸剪切强度，电气强度不小于20KV/mm，即可完成微裂纹的修复。
实施例6：渗透剂的制备及应用
将100gTDE-85、32g改性环氧树脂、6g苯甲醇和3g粉色紫外荧光粉放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀，即得甲组份。
将100g四亚乙基五胺、30g聚醚胺D400和2g促进剂四甲基乙二胺放入反应釜中充分搅拌均匀后，获得乙组份。
将配制好的甲组份和乙组份按照3:1的比例混合均匀后制得渗透剂。
将渗透剂按照常规方法涂到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面上，在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，固化后的固化产物有不小于8MPa的拉伸剪切强度，电气强度不小于20KV/mm，即可完成微裂纹的修复。
实施例7：渗透剂的制备及应用
将100gAFG-90、34g改性环氧树脂、6g丁二醇二缩水甘油醚和3g绿色紫外荧光粉放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀，即得甲组份。
将100g四亚乙基五胺、30g聚醚胺D400和2g促进剂四甲基乙二胺放入反应釜中充分搅拌均匀后，获得乙组份。
将配制好的甲组份和乙组份按照3:1的比例混合均匀后制得渗透剂。
将渗透剂按照常规方法涂到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面上，在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，固化后的固化产物有不小于8MPa的拉伸剪切强度，电气强度不小于20KV/mm，即可完成微裂纹的修复。
Claims (10)
1.一种用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，由比例为3:1的甲组份和乙组份均匀混合而成；其中，
所述甲组份由以下重量份数的原料组成：耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份；
所述乙组份由以下重量份数的原料组成：脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份。
2.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述耐热环氧树脂为4，4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂、AFG-90三官能环氧树脂或4，5-环氧环己烷-1，2-二甲酸二缩水甘油酯。
3.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述改性环氧树脂由双酚A型环氧树脂进行增韧改性制得，其中使用的增韧材料为聚砜树脂、聚芳醚砜树脂、端羧基液体丁腈或丁腈40。
4.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述稀释剂为二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、季戊二醇二缩水甘油醚或苯甲醇。
5.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述紫外荧光粉在紫外灯照射下呈绿色、粉红、橙色或红色，且所述紫外荧光粉的平均粒径为3～12μm。
6.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述脂肪胺为三亚乙基四胺或四亚乙基五胺。
7.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述聚醚胺为分子量D200、分子量D230、分子量D400或分子量D2000的产品。
8.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂，其特征在于，所述促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚或四甲基乙二胺。
9.如权利要求1所述的用于包封绝缘微裂纹检测及修复的渗透剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：分别制备甲组份和乙组份；其中，
所述甲组份的制备方法为：
将耐热环氧树脂100份、改性环氧树脂30～60份、稀释剂8～20份和紫外荧光粉3～12份放入反应釜中加热至50～70℃搅拌均匀后，制得所述甲组份；
所述乙组份的制备方法为：
将脂肪胺100份、聚醚胺30～50份和促进剂3～10份放入反应釜中搅拌均匀后，制得所述乙组份；
S2：将分别制得的甲组份和乙组份按照3:1的比例均匀混合后，制得所述渗透剂。
10.利用权利要求1所述的渗透剂对干式空心电抗器包封绝缘微裂纹进行检测及修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、将制备的渗透剂涂覆到干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面；
第二步、在紫外灯的照射下判断干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面呈高亮艳丽显示状态的地方为微裂纹处；
第三步、在室温条件下2～4小时后，擦去干式空心电抗器包封绝缘复合材料的表面除微裂纹处的渗透剂；
第四步、微裂纹中的渗透剂在25±3℃的温度条件下经过3天或在80±3℃下经过2小时完全固化，完成微裂纹的修复。
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