一种高效阻隔性的胶粘剂和制备方法及其在复合绝缘子中的应用技术

本发明专利技术公开了一种高效阻隔性的胶粘剂和制备方法及其在复合绝缘子中的应用，涉及电力领域。胶粘剂包括环氧树脂、改性g

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻隔性的胶粘剂和制备方法及其在复合绝缘子中的应用


[0001]本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种高效阻隔性的胶粘剂和制备方法及其在复合绝缘子中的应用。

技术介绍

[0002]随着运行年限的增加以及紫外辐照等因素的影响，运行线路复合绝缘子内绝缘击穿事故日益增多。复合绝缘子主要由硅橡胶伞裙及护套、环氧树脂玻璃纤维芯棒和两端的金具组成。端部金具与芯棒之间的连接通常采用压接工艺，即通过压紧模具对金具由外向内施压使金具变形而抱紧芯棒。加工工艺的缺陷和密封失效导致潮气入侵等原因使得复合绝缘子内部存在隐蔽性缺陷，内绝缘缺陷的存在会使复合绝缘子发生局部放电，加速芯棒材料老化，最终诱发芯棒脆断等恶性事故，严重影响输电线路的稳定运行，因而保证复合绝缘子金具与芯棒界面的良好密封性对线路稳定运行具有重要意义。
[0003]目前金具和芯棒间的密封及阻水主要是通过以下方法来实现的：首先在金具内侧涂抹环氧类胶粘剂/聚酰胺固化剂，装配芯棒后加温处理使环氧固化形成粘结层，该粘结层除了起承载力学作用功能外，同时也起到一定阻隔作用。同时在芯棒表面复合高温硫化硅橡胶(HTV)时，还采用包胶或涂覆室温胶工艺，将金具端部与HTV接头处密封起来，阻止水汽等进入金具和芯棒界面。
[0004]复合绝缘子在运行过程中，受周围微环境如电场、光照、温度、潮气等因素的综合作用，有可能导致金具端部与HTV接头处密封胶层发生老化或破坏，导致潮气或水分等进入到金具和芯棒间的压接界面，由于现用的环氧类粘结层的透水性相对较强，水分及其携带的离子等导电介质一方面沿粘结层扩散到金具内表面，在电场等作用下加速金具表面腐蚀并导致粘接破坏；另一方面沿反方向向芯棒/HTV护套界面扩散，并在高场强等作用下引发局部放电，加速芯棒材料老化甚至发生断串等恶性事故，给输电线路的稳定运行带来安全隐患。急需研制出提高复合绝缘子金具
‑
芯棒界面之间阻水性能的粘结技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种高效阻隔性的胶粘剂和制备方法及其在复合绝缘子中的应用，以解决复合绝缘子界面间的胶粘剂对水汽阻隔性能较差的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例目的之一提供了一种高效阻隔性的胶粘剂，包括以下重量份的原料:
[0007]环氧树脂：100份
‑
200份；
[0008]改性g
‑
C3N4：1份
‑
2份；
[0009]双氰胺：10份
‑
32份；
[0010]其中，所述改性g
‑
C3N4由四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷对石墨相g
‑
C3N4改性后制备获得。
[0011]通过采用上述方案，采用四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷改性制得改性g
‑
C3N4，可以较好分散于胶粘剂体系中，不发生团聚，提供阻隔水汽的性能，使得制备获得的胶粘剂具备有优异的阻水密封性能；此外由于复合绝缘子的金具材料通常为铸铁材料且表面镀锌处理，铸铁可以提供金具所需的结构强度，镀锌层则提供防腐蚀效果，而芯棒材料属于环氧玻纤有机复合材料，两种化学结构不同的材料粘结时，利用胶粘剂中的双氰胺与金具的镀锌层发生氧化还原反应，从而形成化学键，加强胶粘接与金具界面的粘结强度，提高阻隔水汽的性能，从而使得胶粘剂在复合绝缘子金具
‑
芯棒之间的界面粘结紧密且阻水密封效果强。
[0012]作为优选方案，所述改性g
‑
C3N4的制备方法包括以下步骤:
[0013]S101、将四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比为(5
‑
8)：(2
‑
5)的比例混合，制得初始溶液；
[0014]S102、将石墨相g
‑
C3N4加入初始溶液中，初始溶液和石墨相的比值为2mL/g
‑
4.5mL/g，调节pH值为4.5，超声处理1h
‑
2h，即得混悬液；
[0015]S103、将所述混悬液离心后保留沉淀，洗涤后制得改性g
‑
C3N4。
[0016]通过采用上述方案，采用四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷对石墨相g
‑
C3N4进行表面改性，以增强其在胶粘剂体系中的分散性，从而赋予优异的阻隔水汽性能，避免颗粒发生团聚而产生气体渗透通道。
[0017]作为优选方案，在所述S101中，所述石墨相g
‑
C3N4的制备方法为：将研磨后的三聚氰胺以5℃/min
‑
10℃/min的升温速率升温至550℃，保温4h
‑
6h，冷却后研磨，即得石墨相g
‑
C3N4。
[0018]作为优选方案，在所述S102中，采用醋酸调节pH值至4.5；在所述S103中，采用乙醇溶液对所述沉淀进行洗涤。
[0019]作为优选方案，所述环氧树脂为E51环氧树脂。
[0020]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例目的之二提供了一种高效阻隔性的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S01、在容器中加入改性g
‑
C3N4和环氧树脂，超声分散10min
‑
30min，随后搅拌2h
‑
3h；
[0022]S02、在容器中加入双氰胺，超声混合5min
‑
10min，即得胶粘剂。
[0023]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例目的之三提供了一种高效阻隔性的胶粘剂在复合绝缘子中的应用，所述胶粘剂用于复合绝缘子金具与芯棒之间的界面密封粘结。
[0024]作为优选方案，包括以下步骤：
[0025]S1、将所述胶粘剂均匀涂抹在金具的内壁表面；
[0026]S2、将芯棒端部插入涂抹有所述胶粘剂的金具内部，压接后于温度为110℃
‑
130℃的条件下固化18min
‑
25min。
[0027]作为优选方案，在所述S1中，预先对芯棒的末端进行打磨形成粗糙表面，同时对金具的内壁进行清洁处理，随后将所述胶粘剂均匀涂抹在金具的内壁表面。
[0028]通过采用上述方案，利用胶粘剂对金具
‑
芯棒的界面进行粘结并固化处理后，胶粘剂层具备有优异的阻隔水汽的性能，可以阻碍水汽的渗入，避免芯棒由于水汽的渗入而发生局部放电，已压接获得的金具
‑
芯棒可以用于后续复合绝缘子的生产。
[0029]相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0030]1、采用四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷改性制得改性g
‑
C3N4，以增强其在胶粘剂体系中的分散性，使得制备获得的胶粘剂具备有优异的阻水密封性能，避免颗粒发生团聚而产生气体渗透通道。
[0031]2、利用胶粘剂中的双氰胺与金具的镀锌层发生氧化还原反应，从而形成化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效阻隔性的胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的原料:环氧树脂：100份
‑
200份；改性g
‑
C3N4：1份
‑
2份；双氰胺：10份
‑
32份；其中，所述改性g
‑
C3N4由四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷对石墨相g
‑
C3N4改性后制备获得。2.如权利要求1所述的一种高效阻隔性的胶粘剂，其特征在于，所述改性g
‑
C3N4的制备方法包括以下步骤:S101、将四乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比为(5
‑
8)：(2
‑
5)的比例混合，制得初始溶液；S102、将石墨相g
‑
C3N4加入初始溶液中，初始溶液和石墨相的比值为2mL/g
‑
4.5mL/g，调节pH值为4.5，超声处理1h
‑
2h，即得混悬液；S103、将所述混悬液离心后保留沉淀，洗涤后制得改性g
‑
C3N4。3.如权利要求2所述的一种高效阻隔性的胶粘剂，其特征在于，在所述S101中，所述石墨相g
‑
C3N4的制备方法为：将研磨后的三聚氰胺以5℃/min
‑
10℃/min的升温速率升温至550℃，保温4h
‑
6h，冷却后研磨，即得石墨相g
‑
C3N4。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振，彭向阳，汪政，方鹏飞，吴吉，何衍和，张胜杰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：