CN1417811A - 双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于电力输电保证线路安全的双层护套合成绝缘子。本发明包括芯棒和护套，护套由内护层和外护套组成，内护层包裹在芯棒的表面，外护套包裹在内护层的表面，外护套上设有多个大小相间的圆形伞裙，芯棒与内护层之间有粘合界面层，内护层和外护套之间有熔融界面层；所述内护层和外护套(包括伞裙)是由配方不同的两种硅橡胶材料制成的；所述内护层是通过橡胶挤出机把硅橡胶挤包在芯棒表面，外护套(包括伞裙)是通过分段注射工艺整体成型在内护层表面。本发明绝缘性能好，生产工艺简单易行，便于推广使用。
Description
所属领域：
本发明是一种用于电力输电中保证线路安全的双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子。
背景技术：
综观国内外合成绝缘子的生产工艺和制造技术，目前并存两种生产工艺：第一种工艺是，在环氧树脂纤维芯棒上，用橡胶挤出机在芯棒上挤包一层硅橡胶护套，再把预制的一个个伞裙用室温硫化硅橡胶涂层套装粘结在护套上，形成绝缘子的外绝缘部分。这种生产工艺的优点是：生产工艺比较简单，对芯棒的保护比较好，改变伞型及伞间距比较容易，伞裙的直径也可做得大些，还可在伞裙边缘制作滴水沿。这种生产工艺的缺点是：由于伞裙和护套是用室温硫化硅橡胶涂层来粘结的，加之粘接界面又比较多，而室温硫化硅橡胶涂层的抗老化、抗漏电起痕性能都比较差，因此容易发生沿粘接界面绝缘击穿，另外，由于伞裙的粘接过程是半机械化手工操作，粘接质量不能保证，因此事故隐患比较多。第二种工艺是：采用分段注射、整体成型工艺，此工艺的特点是采用硅橡胶注射机在模具中、在芯棒表面、在高温高压下整体制作成绝缘子的伞裙和护套。这种工艺的优点是：由于伞裙和护套是一次成型，从而把内绝缘中的界面减到最少，极大地提高了产品内绝缘性能，另外，这种绝缘子适合于标准化大批量生产，提高了生产效率。此工艺的缺点是：伞裙表面存在合模缝，影响了外观质量，另外，环氧树脂玻璃纤维芯棒在高温模具中，机械性能降低，容易因模具开合、偏心定位装置动作、胶料高压流动等因素而使芯棒受伤，再有，由于模具伞型固定，因此不容易根据用户要求提供不同的爬电距离的产品。另外，从材料方面看，现有合成绝缘子，不论是用哪一种工艺做的，同一支合成绝缘子的伞裙、护套，都采用同一种硅橡胶配方，所以难以兼顾材料表面的憎水性能和耐漏电起痕性能。
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足而设计一种双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子，采用高阻燃、高抗漏电起痕性能的硅橡胶材料，可靠保护芯棒不受损伤；采用高憎水性能的材料，以抗污秽，提高合成绝缘子的防污闪能力。
技术内容：
本实用新型是按如下的方式来实现的：本实用新型包括芯棒和护套，护套由内护层和外护套组成，内护层包裹在芯棒的表面，外护套包裹在内护层的表面，外护套上设有多个大小相间的圆形伞裙，芯棒与内护层之间有粘合界面层，内护层和外护套之间有熔融界面层。
所述内护层和外护套(包括伞裙)均由硅橡胶材料配以若干添加剂制成的，其配方如下：
序号 原材料名称 内护层配比 外护套配比
(1) 110甲基乙烯硅橡胶 100 100
(2) 气相法白炭黑A-200 35 35
(3) 氢氧化铝微粉 150 80
(4) 氧化铁红 6 6
(5) A-151(偶联助剂) 9 9
(6) 硫化剂DCP(催化剂) 1.1 1.1
以上配比均允许±5％的误差；
本发明内护层与芯棒所使用的粘接助剂为甲醇与CH608的混合液，混合液的配比为：甲醇∶CH608＝5∶0.8--5∶1.5。
由上表可以看出，内护层和外护套的材料组成基本上是相同的，只不过配方中的氢氧化铝微粉在数量上有区别，所述内护层中硅橡胶和氢氧化铝微粉的比例是：1∶1.5由于氢氧化铝微粉的含量较大，所以使内护层的抗撕裂的性能降低了一些，但却大大提高了内护层的阻止燃烧的能力，同时耐漏电起痕性能也大大提高；所述外护套中硅橡胶和氢氧化铝的比例是1∶0.8，由于氢氧化铝微粉的含量较小，所以使外护套的憎水性和抗撕裂强度大大提高，也使合成绝缘子在输电线路中抗污闪能力大大提高。
所述内护层和外护套是一先一后分别制作的。
所述内护层是通过橡胶挤出机把硅橡胶挤包在芯棒表面，象制造电力电缆一样，在挤包前，芯棒表面要经过严格的打蘑打毛处理以去除污垢，使芯棒表面毛糙，然后在芯棒表面涂抹粘接助剂，使其在芯棒表面形成粘合界面层，最后再将芯棒送入烘箱中进行烘干预处理，烘箱中的温度要达到75℃-85℃，烘干时间为25分-35分。
涂有粘接助剂的芯棒应送入硅橡胶挤出机机头模具中，进行内护层挤包，挤包时要调整挤出机模具，使内护层的厚度偏芯控制在0.2mm范围内；挤出机机头的温度为：140℃-150℃；挤出压力为：95KG-105KG；挤出速度为：每分钟3-8米。内护层与芯棒之间不允许有粘接不牢及气泡等制造缺陷，挤包内护层后的芯棒，在投入下一道工序前，应严格防尘、防污染；内护层的厚度等于或大于3mm。
挤包了内护层的芯棒应立即放入烘箱内进行第二次烘干，烘箱温度为；145℃-155℃，烘干时间：230分-250分。
包有内护层的芯棒烘干后，是利用注射机分段注射整体成型工艺直接将外护套(包括伞裙)成型在内护层表面。在这一工艺中，包有内护层的芯棒处于注射机中的高温模具中(芯棒在内护层保护下不会因高温受损伤)，模具温度为：165℃-175℃，上下两半模具，要用150吨-200吨的锁模力锁紧，模具应带有负压真空装置；外护套硅橡胶材料应采用1.9吨-2.1吨的推力注射入模腔，外护套在上述工艺条件下，要在模具中停留9-11分钟的时间才能取出。外护套的厚度等于或大于2mm。
组成内护层和外护套的两种配方不同的硅橡胶材料，在高温条件下发生化学反应，新注入的外护套硅橡胶分子中的活化自由基在所述注射机内的一定温度和压力下，经过一定的反应时间，与内护层硅橡胶分子链上的甲基、乙烯基反复作用，把内护层硅橡胶分子链与外护套硅橡胶分子链联接起来，形成更长的分子和更大的网状结构，使内护层硅橡胶和外护套硅橡胶熔融为一体，使其形成一层熔融界面层，消灭了内护层和外护套之间的机械性界面。
本实用新型的积极效果是：由于外护套和内护层是采用不同配方的硅橡胶制造的，它们对绝缘子的绝缘性能有着不同的作用，外护套能保证绝缘子在长期阴雨、大雾潮湿的气候条件下，不发生污闪和湿闪，内护层能保护芯棒不受漏电起痕损伤，本实用新型绝缘性能好，生产工艺简单易行，便于推广使用。
附图说明：
图1是本实用新型结构图。
图中，1芯棒，2内护层，3外护套，4伞裙，5熔融界面层，6粘合界面层。
实施方案：
在电力工程中具体使用的绝缘子，是采用如下的实施例来实现的：
图1所示的是本实施例的结构图，它包括芯棒1和护套，护套由内护层2和外护套3组成，内护层2包裹在芯棒1的表面，外护套3包裹在内护层2的表面，外护套3上设有多个大小相间的圆形伞裙4，伞裙4和外护套2是一体成型的，芯棒1与内护层2之间有粘合界面层6，内护层2和外护套3之间有熔融界面层。
本实施例的制作工艺及所用的材料是按如下的方式来实现的：取φ28mm的环氧树脂玻璃纤维耐酸芯棒(芯棒长度为6290mm)，经打磨机把芯棒表面打毛，涂粘接助剂，再烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为30分钟。
内护层是在φ115挤出机上进行的，挤出机机头温度控制在140℃，调节挤出机螺杆速度使硅橡胶挤出压力为100公斤，挤出速度为每分钟3米，使芯棒挤包3mm厚的内护层。
挤包了内护层的芯棒，要立即送入烘箱，烘箱温度控制在150℃，烘干时间为4小时。烘干后，内护层即已成型，可继续进行注射外护套。
外护套是在硅橡胶注射机中完成的，把挤包了内护层的芯棒放入注射机模具中，模具为上下两半，用200吨的锁模力锁紧，硅橡胶经活塞、螺杆用2吨的推力注射入模具中，使其在内护层表面形成外护套(包括伞裙)，其间模具温度应控制在170℃左右，经10分钟后取出，此时外护套已经成型。
经上述各项工艺，合成绝缘子的制作即告完成。
Claims (3)
1.一种双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子，包括芯棒和护套，其特征在于：护套由内护层和外护套组成，内护层包裹在芯棒的表面，外护套包裹在内护层的表面，外护套上设有多个大小相间的圆形伞裙，芯棒与内护层之间有粘合界面层，内护层和外护套之间有熔融界面层。
2.一种双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子，其特征在于：所述内护层和外护套(包括伞裙)均由硅橡胶材料配以若干添加剂制成的，其配方如下：
序号 原材料名称 内护层配比 外护套配比
(1) 110甲基乙烯硅橡胶 100 100
(2) 气相法白炭黑A-200 35 35
(3) 氢氧化铝微粉 150 80
(4) 氧化铁红 6 6
(5) A-151(偶联助剂) 9 9
(6) 硫化剂DCP(催化剂) 1.1 1.1
以上配比均允许±5％的误差；
本发明内护层与芯棒之间所使用的粘接助剂为甲醇与CH608
的混合液，混合液的配比为：甲醇∶CH608＝5∶0.8--5∶1.5。
3.一种双层护套整体注射成型硅橡胶合成绝缘子，其特征在于：所述内护层是通过橡胶挤出机把硅橡胶挤包在芯棒表面，在挤包前，芯棒表面要经过严格的打蘑打毛处理以去除污垢，使芯棒表面毛糙，然后在芯棒表面涂抹粘接助剂，使其在芯棒表面形成粘合界面层，最后再将芯棒送入烘箱中进行烘干预处理，烘箱中的温度要达到75℃-85℃，烘干时间为25分-35分；
涂有粘接助剂的芯棒应送入硅橡胶挤出机机头模具中，进行内护层挤包，挤包时要调整挤出机模具，使内护层的厚度偏芯控制在0.2mm范围内；挤出机机头的温度为：140℃-150℃；挤出压力为：95KG-105KG；挤出速度为：每分钟3-8米；内护层的厚度等于或大于3mm；
挤包了内护层的芯棒应立即放入烘箱内进行第二次烘干，烘箱温度为；145℃-155℃，烘干时间：230分-250分；
包有内护层的芯棒烘干后，利用注射机分段注射整体成型工艺直接将外护套(包括伞裙)成型在内护层表面，包有内护层的芯棒处于注射机中的高温模具中，模具温度为：165℃-175℃ ，上下两半模具，要用150吨-200吨的锁模力锁紧，模具应带有负压真空装置；外护套硅橡胶材料应采用1.9吨-2.1吨的推力注射入模腔，外护套在上述工艺条件下，要在模具中停留9-11分钟的时间才能取出；外护套的厚度等于或大于2mm；
组成内护层和外护套的两种配方不同的硅橡胶材料，在高温条件下发生化学反应，新注入的外护套硅橡胶分子中的活化自由基在所述注射机内的一定温度和压力下，经过一定的反应时间，与内护层硅橡胶分子链上的甲基、乙烯基反复作用，把内护层硅橡胶分子链与外护套硅橡胶分子链联接起来，形成更长的分子和更大的网状结构，使内护层硅橡胶和外护套硅橡胶熔融为一体，使其形成一层熔融界面层，消灭了内护层和外护套之间的机械性界面。
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