CN111998967A - 一种电气设备示温贴片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气设备示温贴片，所述示温贴片包括浸渍有液态示温材料的白色吸水基材和用于对吸水基材表面进行密封的密封表层，所述液态示温材料原料包括隐色剂、显色剂和溶剂；能匹配电气设备发热故障典型温度值，基材选用的材料吸水性强，能够储存足够的示温材料，且颜色浅，能有效区分示温材料颜色变化过程，并可以将示温材料与大气环境隔绝，更好地保护示温材料不被环境腐蚀，增长其使用寿命。可以解决电子给予体类变色材料变色后为液态不便于应用的问题，增强示温材料的耐候性能，且制备简单，成本较低，能广泛应用于输变电设备发热故障温度监测。
Description
技术领域
本发明涉及高电压与绝缘技术(电气设备及电气工程)领域，具体涉及用于输变电设备发热故障温度监测的一种电气设备示温贴片及其制备方法。
背景技术
电网安全可靠性影响着国民生活和工业生产，是经济发展的基础。诸多因素影响电网安全运行，其中电气设备发热故障引起的安全事故影响较大，因为大多数电气设备采用的是封闭式结构，散热性较差，在长期运行过程中容易产生热量积累导致发热，引起设备故障，因此，对电气设备进行温度监测可以有效减少由电气设备发热故障引起的安全事故。随着电网的发展，对电气设备运行温度的监测方式提出了更高的要求，目前电气设备温度监测方式多采用红外温度传感器、光纤温度传感器、声表面波传感器及示温蜡片等，这些测量方式总体上存在或测量精度低、或安装使用要求高、或受环境因素影响大、或变色范围广等不足。示温材料相较于前述测量方式具有安装简单易行、温度变化直观可视的优点，但是应用于电气领域的示温材料不多，缺乏对应电气设备发热故障典型温度值的示温材料，并且示温材料应用方式一般为涂料涂刷，较为单一。如发明专利201610496992.0公开的“一种采用可逆示温材料测量电气设备温度的方法”，提出了一种可逆变色涂料，该涂料选取异氰酸酯固化剂与含活泼氢的羟基树脂或氨基树脂，制备的示温涂料变色温度为-5～70℃范围内的14个温度点，颜色分别为墨绿、中绿、孔雀绿、草绿、黑色、海蓝、宝蓝、金黄、金红、大红、玫瑰红、亮黄、棕黑、桃红、橙红，但是与电气设备发热故障温度值相比，该发明存在的问题是监测温度点较低，且相邻温度点间颜色相近，变化不明显，不能及时直观地反映电气设备的温度变化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电气设备示温贴片及其制备方法，针对目前缺乏对应电气设备发热故障典型温度值的示温涂料以及涂料涂刷方式不适用于电子给予体类变色材料的问题，制备出具有热致变色效应的三种示温材料，分别在温度达到75℃、80℃、90℃左右产生可逆的颜色变化，再以贴片的形式粘贴于电气设备发热部位，达到电气设备发热故障预警的目的，安装使用简单可行，具有广泛的应用前景。
本发明的一种电气设备示温贴片，所述示温贴片包括浸渍有液态示温材料的白色吸水基材和用于对吸水基材表面进行密封的密封表层，所述液态示温材料原料包括隐色剂、显色剂和溶剂；
进一步，所述隐色剂为结晶紫内酯，所述显色剂为硼酸，所述溶剂为固体溶剂；
进一步，变色温度为75℃的示温材料溶剂为硬脂酸，变色温度为80℃的示温材料溶剂为萘，变色温度为90℃的示温材料溶剂为聚乙烯蜡；
进一步，隐色剂和显色剂质量比为1:1-1:4，隐色剂和溶剂的质量比为1:30-1:70；
进一步，所述吸水基材为铜版纸、哑粉纸、书纸、宣纸、棉布中的一种；
进一步，所述密封表层为透明薄膜；。
进一步，所述密封表层由室温硫化硅橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺中的一种固化形成；
进一步，所述密封表层上涂覆有用于粘贴于电气设备发热部位的粘接剂。
本发明还公开一种电气设备示温贴片的制备方法，包括以下步骤：
a.将隐色剂、显色剂充分溶解于溶剂中；
b.将白色吸水基材浸入溶剂中；
c.在白色吸水基材密封表面包覆密封表层；
进一步，步骤a中，所述溶剂为固体，先将固体溶剂加热熔化后与隐色剂和显色剂混合均匀，然后浸入吸水基材，待吸水基材充分浸润后示温冷却。
本发明的有益效果：本发明的电气设备示温贴片及其制备方法，能匹配电气设备发热故障典型温度值，基材选用的材料吸水性强，能够储存足够的示温材料，且颜色浅，能有效区分示温材料颜色变化过程，并可以将示温材料与大气环境隔绝，更好地保护示温材料不被环境腐蚀，增长其使用寿命。可以解决电子给予体类变色材料变色后为液态不便于应用的问题，增强示温材料的耐候性能，且制备简单，成本较低，能广泛应用于输变电设备发热故障温度监测。
具体实施方式
本实施例的一种电气设备示温贴片，所述示温贴片包括浸渍有液态示温材料的白色吸水基材和用于对吸水基材表面进行密封的密封表层，所述液态示温材料原料包括隐色剂、显色剂和溶剂；吸水基材能够储存足够的示温材料，将示温贴片贴于电气设备发热监测部位达到发热故障预警的目的。
本实施例中，所述隐色剂为结晶紫内酯，所述显色剂为硼酸，所述溶剂为固体溶剂；结晶紫内酯和硼酸的热致变色效应更好，变色灵敏，变色明显，变色范围窄。固体溶剂经加热熔化后呈液态，用于溶解变色剂和显色剂后以固态的形式成型于基材上，以便于以贴片的形式贴于电气设备发热监测部位，贴片在变色温度以下时颜色为深蓝色，在达到变色温度后时为白色，且颜色浅，能有效区分示温材料颜色变化过程。
本实施例中，变色温度为75℃的示温材料溶剂为硬脂酸，变色温度为80℃的示温材料溶剂为萘，变色温度为90℃的示温材料溶剂为聚乙烯蜡；对温度的适应好，且能将显色剂和隐色剂充分溶解。
本实施例中，隐色剂和显色剂质量比为1:1-1:4，隐色剂和溶剂的质量比为1:30-1:70；
本实施例中，所述吸水基材为铜版纸、哑粉纸、书纸、宣纸、棉布中的一种；包括但不限于铜版纸、哑粉纸、书纸、宣纸、棉布等，能够充分浸润上述示温材料，吸水基材与示温材料之间形成网络交织状态，便于示温材料的牢固附着。
本实施例中，所述密封表层为透明薄膜；将示温材料与大气环境隔绝，更好地保护示温材料不被环境腐蚀，增长其使用寿命，同时有利于显色。
本实施例中，所述密封表层由室温硫化硅橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺中的一种固化形成。
本实施例中，所述密封表层上涂覆有用于粘贴于电气设备发热部位的粘接剂，粘接剂采用聚丙烯酸酯。
本发明还公开一种电气设备示温贴片的制备方法，包括以下步骤：
a.将隐色剂、显色剂充分溶解于溶剂中；
b.将白色吸水基材浸入溶剂中；
c.在白色吸水基材密封表面包覆密封表层；
本实施例中，步骤a中，所述溶剂为固体，先将固体溶剂加热熔化后与隐色剂和显色剂混合均匀，然后浸入吸水基材，待吸水基材充分浸润后示温冷却。操作简单，使用方便，可以解决电子给予体类变色材料变色后为液态不便于应用的问题，增强示温材料的耐候性能，且制备简单，成本较低，能广泛应用于输变电设备发热故障温度监测。
实施例一
示温材料的制备：原料：结晶紫内酯：硼酸：聚乙烯蜡。具体步骤如下：
S1：用烧杯称取50份质量的聚乙烯蜡，加热至96℃，直至完全熔化；
S2：称取1份质量结晶紫内酯和2份质量硼酸加入上一步熔化的溶剂中，96℃条件下加热搅拌10min；
S3：将上述混合物自然冷却至室温，得到90℃示温材料。
示温贴片的制备方法。具体步骤如下：
S1：称取一定量聚酰亚胺进行吹膜处理，得到2张5*5cm密封层薄膜；
S2：称取聚丙烯酸酯、催化剂和交联剂加入反应釜加热溶解，搅拌均匀后备用；
S3：将宣纸裁剪为4*4cm大小，并将其浸入加热熔化的示温材料中充分浸润，取出冷却至室温备用；
S4：将第二步得到的粘接剂涂布于密封层薄膜的一侧，放入干燥箱烘干；
S5：将第三步中的基材置于上一步得到的两张密封层有粘接剂的中间，压实密封得到示温贴片；
S6：取下上一步得到的示温贴片一侧的密封层，粘贴于电气设备测温表面即可监测其运行温度。
实施例二：
S1：用烧杯称取70份质量的聚乙烯蜡，加热至96℃，直至完全熔化；
S2：称取1份质量结晶紫内酯和2份质量硼酸加入上一步熔化的溶剂中，96℃条件下加热搅拌10min；
S3：将上述混合物自然冷却至室温，得到90℃示温材料。
S4：将上一步得到的示温材料制备成示温贴片，具体步骤同实施例一。
实施例三
S1：用烧杯称取50份质量的聚乙烯蜡，加热至96℃，直至完全熔化；
S2：称取1份质量结晶紫内酯和1份质量硼酸加入上一步熔化的溶剂中，96℃条件下加热搅拌10min；
S3：将上述混合物自然冷却至室温，得到90℃示温材料。
S4：将上一步得到的示温材料制备成示温贴片，具体步骤同实施例一。
实施例四
S1：用烧杯称取50份质量的硬脂酸，加热至完全熔化；
S2：称取1份质量结晶紫内酯和1份质量硼酸加入上一步熔化的溶剂中，加热搅拌10min；
S3：将上述混合物自然冷却至室温，得到75℃示温材料。
S4：将上一步得到的示温材料制备成示温贴片，具体步骤同实施例一。
实施例五
S1：用烧杯称取50份质量的萘，加热至完全熔化；
S2：称取1份质量结晶紫内酯和2份质量硼酸加入上一步熔化的溶剂中，加热搅拌10min；
S3：将上述混合物自然冷却至室温，得到80℃示温材料。
S4：将上一步得到的示温材料制备成示温贴片，具体步骤同实施例一。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种电气设备示温贴片，其特征在于：所述示温贴片包括浸渍有液态示温材料的白色吸水基材和用于对吸水基材表面进行密封的密封表层，所述液态示温材料原料包括隐色剂、显色剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的电气设备示温贴片，其特征在于：所述隐色剂为结晶紫内酯，所述显色剂为硼酸，所述溶剂为固体溶剂。
3.根据权利要求2所述的电气设备示温贴片，其特征在于：变色温度为75℃的示温材料溶剂为硬脂酸，变色温度为80℃的示温材料溶剂为萘，变色温度为90℃的示温材料溶剂为聚乙烯蜡。
4.根据权利要求3所述的电气设备示温贴片，其特征在于：隐色剂和显色剂质量比为1:1-1:4，隐色剂和溶剂的质量比为1:30-1:70。
5.根据权利要求1所述的电气设备示温贴片，其特征在于：所述吸水基材为铜版纸、哑粉纸、书纸、宣纸、棉布中的一种。
6.根据权利要求5所述的电气设备示温贴片，其特征在于：所述密封表层为透明薄膜。
7.根据权利要求6所述的电气设备示温贴片，其特征在于：所述密封表层由室温硫化硅橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺中的一种固化形成。
8.根据权利要求7所述的电气设备示温贴片，其特征在于：所述密封表层上涂覆有用于粘贴于电气设备发热监测部位的粘接剂。
9.根据权利要求1的电气设备示温贴片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.将隐色剂、显色剂充分溶解于溶剂中；
b.将白色吸水基材浸入溶剂中；
c.在白色吸水基材密封表面包覆密封表层。
10.根据权利要求9所述的电气设备示温贴片的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述溶剂为固体，先将固体溶剂加热熔化后与隐色剂和显色剂混合均匀，然后浸入吸水基材，待吸水基材充分浸润后示温冷却。
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2020
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