CN114507063A - 一种瓷绝缘子注浆成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓷绝缘子注浆成型方法，涉及绝缘子领域，包括以下步骤：S1、将原料混合，球磨制备泥浆；S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为3～5MPa，同时对成型模具进行离心，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空，以将泥浆中的气体抽走；S4、待坯体具有一定强度后，脱模；S5、将坯体进行干燥，得到绝缘子生坯。本发明的有益效果先是加大注浆压力，能够缩短注浆时间和加速水分扩散；在加压的同时对模具进行离心，能够将泥浆中的气泡除去，最后再对模具内部抽真空，将泥浆中的空气抽走，从而提高绝缘子致密度和强度。

Description

一种瓷绝缘子注浆成型方法
技术领域
本发明涉及绝缘子技术领域，具体讲是一种瓷绝缘子注浆成型方法。
背景技术
绝缘子是电力系统发电、变电、输电、配电、用电领域不可或缺的绝缘设备，主要起机械连接和电气绝缘作用；绝缘子按材料不同分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子和混合绝缘子，架空线路上绝缘子的成本占输电线路总造价的11～24％，但作为电网系统的关键零部件，绝缘子的质量关系着电网的安全运行；绝缘子是一种特殊的绝缘控件，各种电气设备的外部带电导体均须用绝缘子支持，并使之与大地或其他有电位差的导体绝缘；绝缘子一般常用的有陶瓷绝缘子、玻璃钢绝缘子、合成绝缘子和半导体绝缘子。
瓷绝缘子是目前用的最多的一种绝缘子，瓷绝缘子制作的主要材料为泥土，从制造工艺流程来看，我国瓷绝缘子一般采用配料球磨、过筛除铁、压滤、粗练、陈腐、真空练泥、压坯、修坯和干燥等工艺过程。瓷绝缘子在制作过程中必不可少也是最重要的工艺就是成型，包括压铸成型、冷等静压成型、流延成型和注浆成型。其中，压铸成型和冷等静压成型成本较高，且需要大规模的场地来容纳相应的成型设备；流延成型需要添加大量的有机溶剂，而有机溶剂的使用易造成环境污染。注浆成型又分为石膏模具成型和压力注浆成型，其中石膏模具成型为传统的成型方式，该成型方式在制作实心产品过程中容易出现空鼓现象；而压力注浆成型目前存在压力难以控制及压力分布不均易导致成品开裂等问题。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种瓷绝缘子注浆成型方法。
本发明的技术解决方案如下：
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将原料混合，球磨制备泥浆；
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为3～5MPa，同时对成型模具进行离心，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，得到绝缘子生坯。
优选地，所述步骤S3中，离心速度为800～1500r/min。
优选地，所述步骤S3中，抽真空至真空度为-0.1～-0.15MPa。
优选地，所述步骤S5中，先将坯体在温度为20～30℃、湿度为30～40％下放置3～5天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以0.5～1.5℃/min的升温速度升温至50～60℃干燥5～10h，然后以1～3℃/min的升温速度升温至80～90℃干燥3～6h，最后以4～6℃/min的升温速度升温至110～120℃干燥1～3h。
优选地，所述步骤S1中，将铝矾土10～20份、高岭土15～25份、拜来石5～10份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料4～8份、三聚磷酸钠0.5～1.5份、锆英砂3～5份、纳米氮化硅1～3份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料5～10份按比例混合。
优选地，所述步骤S1中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散20～30min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散30～40min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
优选地，所述步骤S1中，硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3～4g环己烷和4～5g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.8～1g钛酸四丁酯、0.6～0.8g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4～5g硅藻土、4～5g纳米碳酸钙、0.08～0.1g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至112～118℃，反应0.5～1h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
优选地，还包括对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料20～30份、改性疏水二氧化硅3～5份、聚丙烯酸酯5～8份、硅丙乳液2～3份。
优选地，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷6～8份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4～5份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将5～10份蒙脱土加入改性混合液中，升温至80～90℃，保温3～4h后自然冷却，静置10～20h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液3～5份、环氧树脂20～30份加入改性混合液中，升温至60～65℃，保温3～4h后自然冷却，静置10～20h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
优选地，改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以3～5℃/min的速度加热至200～300℃，然后保温2～4h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.8～1.5，在60～80℃下反应20～30h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以1～3℃/min的速度升至150～200℃，然后保温2～4h，得到改性疏水二氧化硅。
本发明至少具有以下有益效果之一：
1、本发明注浆成型时，先是加大注浆压力，不仅能够缩短注浆时间，而且能够加速水分扩散，加快吸浆速度，提高绝缘子生坯的致密度；在加压的同时对模具进行离心，，由于空气较轻，在离心力的作用下中，泥浆中含有的气泡能够集中于中心，而后破灭掉，提高绝缘子生坯的致密度；最后再对模具内部抽真空，进一步将泥浆中的空气抽走，从而提高绝缘子致密度和强度。
2、本发明在对坯体进行干燥时，先将坯体在温度为20～30℃、湿度为30～40％下放置3～5天，在常温下自然干燥，能够避免急剧脱水引起收缩量不均，然后在干燥箱中逐步升温进行干燥，并且最开始的升温速度最慢，干燥时间最长，后面逐渐提高升温速度，干燥时间越来越短，从而能够避免现有技术中由于急剧干燥使局部脱水速度不一致引起收缩量不均、产生内部应力，并最终导致成型坯体出现裂纹的问题。
3、本发明的坯体原料采用铝矾土、高岭土、拜来石、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料、三聚磷酸钠、锆英砂、纳米氮化硅、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料搭配，通过对硅藻土/纳米碳酸钙复合材料进行了表面改性，不仅减少了纳米碳酸钙的团聚，使改性纳米碳酸钙均匀分散在硅藻土中，而且在复合材料表面形成二氧化钛，能够提高绝缘子的耐腐蚀性能和耐候性能；通过对水曲柳粘土和聚丙烯纤维进行复合改性，能够使聚丙烯纤维能够均匀分散在水曲柳粘土中，减少聚丙烯纤维的团聚，并且聚丙烯纤维能够为保护层提供良好的涂覆表面，使得保护层能够牢固的附着在绝缘子基体上。锆英砂、纳米氮化硅能够提高绝缘子的强度。
4、本发明通过在绝缘子基体上覆盖保护层能够绝缘子的疏水效果，通过将改性环氧树脂和蒙脱土复合，不仅具有超疏水的效果，而且能够提高与绝缘子基体的结合性，通过对二氧化硅进行改性得到改性疏水二氧化硅，使其具有超疏水的效果，硅丙乳液具有疏水、表面能低的效果，聚丙烯酸酯能够提高与绝缘子基体的结合性、本发明通过改性环氧树脂/蒙脱土复合材料、改性疏水二氧化硅、聚丙烯酸酯和硅丙乳液共同作用能够提高疏水性，从而使得绝缘子具有防污闪性能。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例1
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将铝矾土10份、高岭土15份、拜来石5份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料4份、三聚磷酸钠0.5份、锆英砂3份、纳米氮化硅1份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料5份按比例混合，球磨制备泥浆；
其中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂kh550中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散20min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散30min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3g环己烷和4g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.8g钛酸四丁酯、0.6g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4g硅藻土、4g纳米碳酸钙、0.08g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至112℃，反应0.5h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为3MPa，同时对成型模具进行离心，离心速度为800r/min，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空至真空度为-0.1MPa，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，先将坯体在温度为20℃、湿度为30％下放置3天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以0.5℃/min的升温速度升温至50℃干燥10h，然后以1℃/min的升温速度升温至80℃干燥6h，最后以4℃/min的升温速度升温至110℃干燥1h，得到绝缘子生坯；
S6、对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料20份、改性疏水二氧化硅3份、聚丙烯酸酯5份、硅丙乳液2份。
其中，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷6份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将5份蒙脱土加入改性混合液中，升温至80℃，保温3h后自然冷却，静置10h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液3份、环氧树脂20份加入改性混合液中，升温至60℃，保温3h后自然冷却，静置10h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以3℃/min的速度加热至200℃，然后保温2h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.8，在60℃下反应20h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以1℃/min的速度升至150℃，然后保温2h，得到改性疏水二氧化硅。
实施例2
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将铝矾土12份、高岭土18份、拜来石6份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料5份、三聚磷酸钠0.8份、锆英砂3.5份、纳米氮化硅1.5份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料6份按比例混合，球磨制备泥浆；
其中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂kh550中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散22min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散32min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3.2g环己烷和4.2g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.85g钛酸四丁酯、0.65g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4.2g硅藻土、4.2g纳米碳酸钙、0.085g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至113℃，反应0.6h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为3.5MPa，同时对成型模具进行离心，离心速度为1000r/min，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空至真空度为-0.12MPa，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，先将坯体在温度为22℃、湿度为32％下放置5天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以1℃/min的升温速度升温至52℃干燥6h，然后以2℃/min的升温速度升温至82℃干燥4h，最后以4℃/min的升温速度升温至112℃干燥1.5h，得到绝缘子生坯；
S6、对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料22份、改性疏水二氧化硅3.5份、聚丙烯酸酯6份、硅丙乳液2.2份。
其中，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷6.5份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4.2份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将6份蒙脱土加入改性混合液中，升温至82℃，保温3h后自然冷却，静置12h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液3.5份、环氧树脂22份加入改性混合液中，升温至61℃，保温3.2h后自然冷却，静置12h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以3℃/min的速度加热至220℃，然后保温2h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:1，在65℃下反应22h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以1℃/min的速度升至160℃，然后保温2h，得到改性疏水二氧化硅。
实施例3
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将铝矾土15份、高岭土20份、拜来石7.5份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料6份、三聚磷酸钠1份、锆英砂4份、纳米氮化硅2份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料7.5份按比例混合，球磨制备泥浆；
其中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂kh550中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散25min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散35min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3.5g环己烷和4.5g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.9g钛酸四丁酯、0.7g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4.5g硅藻土、4.5g纳米碳酸钙、0.09g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至115℃，反应0.7h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为4MPa，同时对成型模具进行离心，离心速度为1200r/min，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空至真空度为-0.12MPa，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，先将坯体在温度为25℃、湿度为35％下放置4天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以1℃/min的升温速度升温至55℃干燥7h，然后以2℃/min的升温速度升温至85℃干燥4h，最后以5℃/min的升温速度升温至115℃干燥2h，得到绝缘子生坯；
S6、对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料25份、改性疏水二氧化硅4份、聚丙烯酸酯6.5份、硅丙乳液2.5份。
其中，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷7份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4.5份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将7.5份蒙脱土加入改性混合液中，升温至85℃，保温3.5h后自然冷却，静置15h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液4份、环氧树脂25份加入改性混合液中，升温至63℃，保温3.5h后自然冷却，静置15h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以4℃/min的速度加热至250℃，然后保温3h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.2，在70℃下反应25h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以2℃/min的速度升至180℃，然后保温3h，得到改性疏水二氧化硅。
实施例4
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将铝矾土18份、高岭土22份、拜来石9份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料7份、三聚磷酸钠1.2份、锆英砂4.5份、纳米氮化硅2.5份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料9份按比例混合，球磨制备泥浆；
其中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂kh550中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散28min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散38min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3.8g环己烷和4.8g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.95g钛酸四丁酯、0.75g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4.8g硅藻土、4.8g纳米碳酸钙、0.095g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至117℃，反应0.9h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为4.5MPa，同时对成型模具进行离心，离心速度为1300r/min，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空至真空度为-0.13MPa，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，先将坯体在温度为28℃、湿度为38％下放置4天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以1℃/min的升温速度升温至58℃干燥6h，然后以2℃/min的升温速度升温至88℃干燥5h，最后以5℃/min的升温速度升温至118℃干燥2h，得到绝缘子生坯；
S6、对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料28份、改性疏水二氧化硅4.5份、聚丙烯酸酯7份、硅丙乳液2.8份。
其中，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷7.5份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4.8份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将9份蒙脱土加入改性混合液中，升温至88℃，保温3.8h后自然冷却，静置18h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液4.5份、环氧树脂28份加入改性混合液中，升温至64℃，保温3h后自然冷却，静置18h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以4.5℃/min的速度加热至280℃，然后保温3h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.4，在75℃下反应28h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以2℃/min的速度升至180℃，然后保温3h，得到改性疏水二氧化硅。
实施例5
一种瓷绝缘子注浆成型方法，包括以下步骤：
S1、将铝矾土20份、高岭土25份、拜来石10份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料8份、三聚磷酸钠1.5份、锆英砂5份、纳米氮化硅3份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料10份按比例混合，球磨制备泥浆；
其中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂kh550中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散30min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散40min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将4g环己烷和5g三乙胺混合配制成溶液，随后投入1g钛酸四丁酯、0.8g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入5g硅藻土、5g纳米碳酸钙、0.1g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至118℃，反应0.5h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为5MPa，同时对成型模具进行离心，离心速度为1500r/min，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空至真空度为-0.15MPa，以将泥浆中的气体抽走；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，先将坯体在温度为30℃、湿度为40％下放置3天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以1.5℃/min的升温速度升温至60℃干燥5h，然后以3℃/min的升温速度升温至90℃干燥3h，最后以6℃/min的升温速度升温至120℃干燥1h，得到绝缘子生坯；
S6、对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料30份、改性疏水二氧化硅5份、聚丙烯酸酯8份、硅丙乳液3份。
其中，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷8份、三氟丙基甲基环三硅氧烷5份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将10份蒙脱土加入改性混合液中，升温至90℃，保温4h后自然冷却，静置20h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液5份、环氧树脂30份加入改性混合液中，升温至65℃，保温3h后自然冷却，静置20h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以5℃/min的速度加热至300℃，然后保温2h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.5，在80℃下反应30h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以3℃/min的速度升至200℃，然后保温2h，得到改性疏水二氧化硅。
对比例1
与实施例1的区别在于：步骤S3不进行加压注浆，只进行离心和抽真空处理。
其他与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别在于：步骤S3不进行离心，只进行加压注浆和抽真空处理。
其他与实施例1相同。
对比例3
与实施例1的区别在于：步骤S3不进行抽真空，只进行离心和加压注浆处理。
其他与实施例1相同。
对比例4
与实施例1的区别在于：步骤S3不进行加压注浆、离心和抽真空处理，即采用现有技术中的方法注浆。
其他与实施例1相同。
对比例5
与实施例1的区别在于：
步骤S5改成“将坯体放入干燥箱中在110℃下干燥12h，得到绝缘子生坯”。
其他与实施例1相同。
对比例6
与实施例1的区别在于：步骤S6中不添加改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
其他与实施例1相同。
对比例7
与实施例1的区别在于：步骤S6中不添加改性疏水二氧化硅。
其他与实施例1相同。
测试
对实施例1～5以及对比例1～5制得的绝缘子进行测试，测试方法和结果如下表1和表2所示：
表1
Figure BDA0003574346500000111
表2
Figure BDA0003574346500000112
由表1可以看出，实施例1～5制得的绝缘子表面没有出现裂纹，坯检合格率在94％以上，对比例1～5制得的绝缘子表面均出现裂纹，坯检合格率在85％以下。由此说明，本发明通过采用加压注塑、离心处理、抽真空处理以及逐渐升温的方式进行干燥有助于减少绝缘子内部应力，从而减少绝缘子裂纹的产生。
由表2可以看出，实施例1～5制得的绝缘子表面的接触角大于150°，滚动角小于2.1°，从而说明通过在绝缘子基体表面涂覆保护层使具有疏水的效果，从而能够起到抗污闪的作用。将实施例1～5与对比例6～7比较可以看出，实施例1～5的疏水的效果明显优于对比例6(未添加改性环氧树脂/蒙脱土复合材料)和对比例7(未添加改性疏水二氧化硅)，由此说明本发明的保护层通过改性环氧树脂/蒙脱土复合材料与改性疏水二氧化硅、聚丙烯酸酯、硅丙乳液共同作用使得保护层具有疏水的效果。
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原料混合，球磨制备泥浆；
S2、将球磨好的泥浆进行过筛除铁、陈腐处理；
S3、打开成型模具，将过筛除铁后的泥浆注入成型模具中，注浆压力为3～5MPa，同时对成型模具进行离心，直至注浆完成，关闭离心；然后对成型模具内部进行抽真空，以将泥浆中的气体抽走，得到坯体；
S4、待坯体具有一定强度后，脱模；
S5、将坯体进行干燥，得到绝缘子生坯。
2.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S3中，离心速度为800～1500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S3中，抽真空至真空度为-0.1～-0.15MPa。
4.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S5中，先将坯体在温度为20～30℃、湿度为30～40％下放置3～5天；然后将坯体放入干燥箱中干燥，先以0.5～1.5℃/min的升温速度升温至50～60℃干燥5～10h，然后以1～3℃/min的升温速度升温至80～90℃干燥3～6h，最后以4～6℃/min的升温速度升温至110～120℃干燥1～3h。
5.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S1中，将铝矾土10～20份、高岭土15～25份、拜来石5～10份、水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料4～8份、三聚磷酸钠0.5～1.5份、锆英砂3～5份、纳米氮化硅1～3份、硅藻土/纳米碳酸钙复合材料5～10份按比例混合。
6.根据权利要求5所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S1中，水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料的制备方法包括：将10g水曲柳粘土加入0.01g硅烷偶联剂中进行改性处理，干燥，得到改性水曲柳粘土；将1g聚丙烯纤维加入30mL乙醇中，超声分散20～30min，加入所述改性水曲柳粘土，继续超声分散30～40min，最后干燥，得水曲柳粘土/聚丙烯纤维复合材料。
7.根据权利要求5所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，所述步骤S1中，硅藻土/纳米碳酸钙复合材料的制备方法包括：将3～4g环己烷和4～5g三乙胺混合配制成溶液，随后投入0.8～1g钛酸四丁酯、0.6～0.8g硬脂酸，搅拌混合后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7.8，随后加入4～5g硅藻土、4～5g纳米碳酸钙、0.08～0.1g十二烷基硫酸钠，混合均匀后将体系加热至112～118℃，反应0.5～1h，最后干燥，即得硅藻土/纳米碳酸钙复合材料。
8.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，还包括对步骤S5得到的绝缘子生坯进行烧成，得到绝缘子基体，然后在绝缘子基体上覆盖保护层，形成所述保护层的原料包括：改性环氧树脂/蒙脱土复合材料20～30份、改性疏水二氧化硅3～5份、聚丙烯酸酯5～8份、硅丙乳液2～3份。
9.根据权利要求8所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，改性环氧树脂/蒙脱土复合材料的制备方法包括：将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷6～8份、三氟丙基甲基环三硅氧烷4～5份、水10份、无水乙醇50份混合，获得改性混合液；然后将5～10份蒙脱土加入改性混合液中，升温至80～90℃，保温3～4h后自然冷却，静置10～20h；最后将聚四氟乙烯蜡乳液3～5份、环氧树脂20～30份加入改性混合液中，升温至60～65℃，保温3～4h后自然冷却，静置10～20h，得到改性环氧树脂/蒙脱土复合材料。
10.根据权利要求8所述的一种瓷绝缘子注浆成型方法，其特征在于，改性疏水二氧化硅的制备方法包括：将纳米SiO2放入马弗炉中，以3～5℃/min的速度加热至200～300℃，然后保温2～4h；将纳米SiO2取出冷却后加入无水乙醇中，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，纳米SiO2与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.8～1.5，在60～80℃下反应20～30h；最后将处理后的纳米SiO2放入马弗炉，以1～3℃/min的速度升至150～200℃，然后保温2～4h，得到改性疏水二氧化硅。
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