CN1471111A - 带电作业用多功能绝缘线及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种带电作业用多功能绝缘线及其制作工艺。第一步将水溶性氟碳表面活性剂、粘合剂和触媒制成浸液；第二步室温下用浸液浸渍织物线；第三步脱浸液；第四步固化。固化的连续升温曲线为：室温到60℃升温0.5～1小时，60℃到80℃升温0.5～1小时，80℃至100℃升温15～30分钟，由100℃升至200℃需10～15分钟。浸渍液组成为：水：100份，氟碳表面活性剂：3～7份，粘合剂：2～7份，触媒：0.5～1.2份。由本发明制作的绝缘线加工的绳、带、布等产品可达到或超过带电作业用绝缘性能的国家标准。

Description

带电作业用多功能绝缘线及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种电力行业的带电作业用多功能绝缘线及其制作工艺。

背景技术

在带电作业特别是高压带电作业时，安全器具的质量、性能好坏，直接关系到线路畅通和人身安全。所用绳索、操作杆等器材绝缘性能要求很高，在潮湿或雨季的野外作业更需用具有多功能的工具。其中绳索最易受潮，采用含氟化合物处理绳索或制造绳索的织物线材，已经得到广泛应用，具有代表性的制造工艺如“氟碳表面活性剂”一书第346页记载的含氟共聚乳液处理织物的工艺方法，是将共聚乳液3～5％作为浸液，采用浸轧整理棉布，湿增重为100％，然后于100℃下烘干10分钟，再于160℃熟化4～5分钟，(干增重5～6％)。在其他文献、资料中也介绍了多种水溶性氟化物与各种织物处理液配合使用的憎水、防油方法，也都是采用浸与轧结合的工艺，但由于其固化工艺效果不佳，其后果不是电气性能差，耐漂洗、抗磨性能差，就是处理过的绳索成本高或绳索不柔软，使用不便。现有的绝缘线还存在性能单一，应用面狭窄的缺欠。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种制作简便，寿命长，电气性能优良且应用范围广的带电作业用多功能绝缘线及其制作工艺。

本发明所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺包括如下步骤：

第一步：将水溶性氟碳表面活性剂、粘合剂和触媒制成浸液；第二步：室温下用浸液浸渍织物线；第三步：脱浸液；第四步：固化。

固化工序为连续升温过程：由室温升至60℃经过0.5～1小时，0.5～1小时内由60℃升至80℃，15～30分钟内由80℃升至100℃，再用10～15分钟从100℃升至200℃。

制作工艺中浸液重量份数组成是：

水：100份

氟碳表面活性剂：3～7份

粘合剂：2～7份

触媒：0.5～1.2份

可处理浸渍织物线重量为：100～110份。

产物为由上述工艺方法制得的带电作业用多功能绝缘线制作工艺。还包括具有夜光性能、反光性能和阻燃性能的多种带电作业用多功能绝缘线。

本发明所述之带电作业用多功能绝缘线制作工艺中，所述浸渍剂可为：

市售TG521A型氟碳表面活性剂；

粘合剂为KH560硅烷偶联剂和三聚氰胺，其重量份数比例为：1∶

    1～10；

触媒使用三乙烯四胺。

最佳制作工艺的浸液重量份数组成是：

    水：100份

    氟碳表面活性剂：4～6份

    粘合剂：2～3份

    触媒：0.6～0.8份

第三步脱浸液，可采用离心脱水。

织物线可为天然纤维或合成纤维或混纺线。

在所述浸液中，可在每100份水加入0.05～0.1份夜明粉，夜明粉粒径选用15～20微米。

在所述浸液中，可在每100份水加入1～2份透明漆和0.3～0.4份玻璃微珠，玻璃微珠粒径选用400～600目。

在所述浸液中，可在每100份水加入25～30份十溴联苯醚和10～15份三氧化二锑及0.5～1份抗氧剂。

在所述浸液中，每100份水加入0.05～0.1份夜明粉，夜明粉粒径选用15～20微米；加入1～2份透明漆和0.3～0.4份玻璃微珠，玻璃微珠粒径选用400～600目；加入25～30十溴联苯醚和10～15份三氧化二锑及0.5～1份抗氧剂。

本文所述织物线，系指可以织成各种织物如：带、绳、布、棉纱等的原料线或线束。

本发明所述之带电作业用多功能绝缘线及其制作方法，相比现有技术具有如下优点：由于改进了固化工艺，使防水功能加强，满足了带电作业对电性能的高标准要求。固化工艺简便易行，原材料配方合理，绳索柔软，使用性能好，因配方中使用了较高比例的三聚氰胺可令带电作业用绝缘产品耐漂洗、耐磨，耐候性好，所以其高抗压性能维持时间比现有产品寿命长。在浸液中添加的发光、反光和阻燃材料可以使绝缘线和由绝缘线所制得的绳索、织带等，除防水、防污，安全性极好外，还可单独或全部具有夜光、反光和阻燃特性，扩展了使用范围，产品经检测达到或超过了国家现行制定的带电作业用器材的标准。

具体实施方式

在电力行业中，带电操作是不可避免的，在高压电存在下实施带电作业，危险性极大，所用器具如最广泛使用的绳索、拉杆等，必须达到高指标的安全标准，特别是在潮湿和雨淋条件下，要求带电作业器具更符合安全要求，要求更高。为提高电气性能，采用氟碳表面活性剂处理制造绳索所用的线材，其所用氟碳表面活性剂应该是水溶性的，同时采用粘合剂和触媒，使氟化物牢固地交联固定于织物线上，且不影响织物线的柔软性。所用各原料的重量份数比例如前述技术方案。原料中氟碳表面活性剂为防水、防潮的主要物质。原料中加入三聚氰胺粘合剂起保护和粘合作用，还可与粘合剂硅烷偶联剂共用，加入的重量与三聚氰胺份数比为：1∶1～10，硅烷偶联剂粘合剂可促使氟化物和织物线交联，也同样能起到保护和粘合作用，配方中特意增高了三聚氰胺比例，使产品牢固优良且保持的高性能耐电压寿命长。原料中三乙烯四胺起加速反应的催化剂作用。将上述原料配制成水溶液作为浸液，在室温下把天然的丝线束浸在浸液中进行浸渍，每100份浸渍液可处理100～110份织物线。使用的欲纺织成绳索、带、衣物的原料——织物线，可以是天然纤维如丝、棉、纱或合成纤维如锦纶、聚酯、维纶或是它们间的混纺线。在使用合成纤维和混纺织物时，可适当减少氟碳表面活性剂、粘合剂和触媒的用量。浸渍后可将织物线放入离心机中进行脱浸液，离心出的浸液一般占总体积的75～80％可下次再利用，也可采用其他方法如轧、压或网上自然滴漏脱水。将取出的织物线进行固化，其固化工艺为一升温过程，我们对固化工艺进行广泛地筛选，所确定的最好连续升温曲线是：由室温升温到60℃后控制在0.5～1小时内；由60℃升温到80℃需用0.5～1小时；由80℃升到100℃应控制在15～30分钟之内；再由100℃升到200℃在10～15分钟内完成，其规律是温度越高升温速度越快。其中由60℃升温到80℃时段为氟碳表面活性剂及其他反应物充分润湿织物线的过程，该阶段对保证反应过程和产品性能起到重要作用。80℃～100℃时段是主反应过程。由100℃～200℃的快速升温是为了在反应后期，再次充分固化交联，增加氟碳表面活性剂与织物线的牢固程度。本工艺可在满足带电作业需求下，以少量氟碳表面活性剂处理织物线，降低了成本，保证了织物线的柔软度。固化完成后降温，将线取出，其含固量为1～4％左右。含固量的多少由产品所需电绝缘要求的高低、等级和价格来决定。该工艺得到的织物线束，可送去加工成绳索、带等带电作业用防潮产品，经测试其绳索产品：在浸15分钟后凉干15分钟，测得泄漏电流小于200微安，超过了国家规定的标准。在浸渍液中尚可另加夜明粉或玻璃珠或阻燃剂，也可同时加入上述三种添加剂而同时具有夜光、反光和阻燃性能。

实施例1：

室温下，在浸渍槽中加入水：100公斤，市售TG521A型氟碳表面活性剂：7公斤，三聚氰胺粘合剂：6公斤，KH560硅烷偶联剂粘合剂：0.6公斤，触媒三乙烯四胺：1.2公斤，搅动，使各组分混合均匀。放进织物线110公斤，经翻动浸渍一段时间后，将线取出放入离心机甩干，离心出的液态浸渍液，按下次新浸渍液配方调整再用。织物线约含浸渍液25％。

将织物线放入烘箱中加热，自室温于1小时内，升至60℃，然后继续升温，60分钟升至80℃，再于15分钟后升至100℃，最后15分钟内升至200℃。随后立即降温，并检测，所得产物绝缘线合格，该绝缘线含固量约为3.4％，含固量的多少可由甩干程度来控制，然后送去加工带电作业用的电绝缘绳索或带。

实施例2：

在室温下，在浸渍槽中加入水：100公斤，TG521A型氟碳表面活性剂：5公斤，三聚氰胺粘合剂：4公斤，KH560硅烷偶联剂粘合剂：2公斤，触媒三乙烯四胺：1公斤，搅动，混匀各组分。再加入100克粒径为20微米的“路明牌”发光颜料，此发光颜料市售产品有多种可以选择再搅拌均匀。放进织物线100公斤，经浸渍后，将线取出用离心机甩干。织物线约含浸渍液24％。将织物线放入烘箱中加热，自室温于0.5小时内，升至60℃，然后继续升温，60分钟升至80℃，再于15分钟后升至100℃，最后10分钟内升至200℃。随后立即自然降温，并检测，所得产物绝缘线合格。产品为夜光绝缘线，在夜间发光时间可持续10小时以上。

实施例3：

本专利最佳制作工艺的浸液重量份数的组成是：水：100份，氟碳表面活性剂：4～6份，粘合剂：2～3份，触媒：0.6～0.8份。所最佳实施例，是从价格性能比来考虑的，在一般情况下，加入氟碳表面活性剂越多则抗高电压性能越好，加入粘合剂越多，产品耐高电压保持时间越长，但价格就越高。在保持通常带电电压和气候条件下都有对应的适用产品，可使用本实施例作为通用作业用品。用该实施方案生产的产品性能特别优异，按IEEE-HVT《美国国家标准—带电作业试行导则》对绝缘绳的要求是：长250cm绝缘绳浸泡在水深30cm(用绝缘体压住)处，水阻100Ω·m，经15分钟后，晾干15分钟，下垂4.5kg直布，加压(60HZ)30KV15秒，再维持30秒，在60cm长的试区内电流不大于1000微安。用本专利方案所得多功能防潮绝缘线编织或绞制成产品，经国家电力公司高压研究所用上述标准测得的结果是，泄漏电流是3～4微安，性能大大优于美国标准。

其中一例是，在室温下，在浸渍槽中加入水：100公斤，TG521A型氟碳表面活性剂：4公斤，三聚氰胺粘合剂：2公斤，KH560硅烷偶联剂粘合剂：1公斤，触媒三乙烯四胺：0.8公斤，搅动，使各组分混合均匀。浸液中，另加2公斤透明清漆，400克标称粒径为600目的玻璃微珠，在浸渍条件下，最好是进行搅动，免得玻璃微珠分布不均匀，为避免织物线的过度缠绕，其搅动可采用振荡或是气泡鼓动。放进织物线100公斤，经翻动浸渍一段时间后，将线取出放入离心机甩干。织物线约含浸渍液21％。将织物线放入烘箱中加热，自室温于0.5小时内，升至60℃，然后继续升温，60分钟升至80℃，再于15分钟后升至100℃，最后10分钟内升至200℃。随后立即自然降温，并检测，所得产物绝缘线合格。该产品具有在强光照射下的反光性能，是带电作业时的有效安全措施。

实施例4：

在室温下，在浸渍槽中加入水：100公斤，TG521A型氟碳表面活性剂：3公斤，三聚氰胺粘合剂：4公斤，触媒三乙烯四胺：0.6公斤，搅动，使各组分混合均匀。浸液中，另加入30公斤十溴联苯醚和15公斤三氧化二锑及1公斤抗氧剂，可采用烷基酚或芳胺尖抗氧剂。放进织物线110公斤，经翻动浸渍一段时间后，将线取出放入离心机甩干。织物线约含浸渍液20％。将织物线放入烘箱中加热，自室温于1小时内，升至60℃，然后继续升温，60分钟升至80℃，再于30分钟后升至100℃，最后15分钟内升至200℃。随后立即自然降温，并检测，所得产物绝缘线合格。该工艺制取的产品具有一定的阻燃性能。该工艺得到的织物线束，可送制绳索、带等防潮产品，利用JISL-1091 A-1测试符合国家阻燃标准。

实施例5：

在室温下，在浸渍槽中加入水：100公斤，TG521A型氟碳表面活性剂：7公斤，三聚氰胺粘合剂：6公斤，KH560硅烷偶联剂粘合剂：0.5公斤，触媒三乙烯四胺：1公斤，搅动，使各组分混合均匀。搅拌下再加入：50克粒径为15微米的“路明牌”发光颜料；1公斤透明清漆，300克标称粒径为400目的玻璃微珠；25公斤十溴联苯醚和10公斤三氧化二锑及0.5公斤抗氧剂。然后，放进织物线110公斤，经翻动浸渍一段时间后，将线取出放入离心机甩干。织物线约含浸渍液25％。将织物线放入烘箱中加热，自室温于1小时内，升至60℃，然后继续升温，经1小时升至80℃，再于30分钟后升至100℃，最后15分钟内升至200℃。随后立即自然降温，并检测，所得产物绝缘线合格。各性能间没有产生任何相互干扰，发挥了各自的优越性能。由制得的带电作业绝缘线进一步制成的绳索、带、布等产品，除防水、防污外可同时具有夜光、反光和阻燃特性。

Claims (10)

1、一种带电作业用多功能绝缘线的制作工艺包括如下步骤：

第一步：将水溶性氟碳表面活性剂、粘合剂和触媒制成浸液；

第二步：室温下用浸液浸渍织物线；

第三步：脱浸液；

第四步：固化，

其特征在于固化工序为连续升温过程：由室温升至60℃经过0.5～1小时，0.5～1小时内由60℃升至80℃，15～30分钟内由80℃升至100℃，再用10～15分钟从100℃升至200℃；

所述浸液重量份数组成是：

水：100份

氟碳表面活性剂：3～7份

粘合剂：2～7份

触媒：0.5～1.2份

浸渍织物线重量份数为100～110份。

2、根据权利要求1所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于所述浸渍剂为：

市售TG521A型氟碳表面活性剂；

粘合剂为KH560硅烷偶联剂和三聚氰胺，其重量份数比例

    为：1∶1～10；

触媒使用三乙烯四胺。

3、根据权利要求1所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于最佳制作工艺的浸液重量份数组成是：

水：100份

氟碳表面活性剂：4～6份

粘合剂：2～3份

触媒：0.6～0.8份

4、据权利要求1所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于织物线可为天然纤维或合成纤维或混纺线。

5、根据权利要求1所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于第三步脱浸液采用离心脱水。

6、根据权利要求1或2或3所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于在所述浸液中，每100份水加入0.05～0.1份夜明粉，夜明粉粒径选用15～20微米。

7、根据权利要求1或2或3所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于在所述浸液中，每100份水加入1～2份透明漆和0.3～0.4份玻璃微珠，玻璃微珠粒径选用400～600目。

8、根据权利要求1或2或3所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于在所述浸液中，每100份水加入25～30十溴联苯醚和10～15份三氧化二锑及0.5～1份抗氧剂。

9、根据权利要求1所述之带电作业用多功能绝缘线的制作工艺，其特征在于在所述浸液中，每100份水加入0.05～0.1份夜明粉，夜明粉粒径选用15～20微米；加入1～2份透明漆和0.3～0.4份玻璃微珠，玻璃微珠粒径选用400～600目；加入25～30十溴联苯醚和10～15份三氧化二锑及0.5～1份抗氧剂。

10、一种由1至8任一权利要求所述带电作业用多功能绝缘线制作工艺制作的，带电作业用多功能绝缘线。