一种瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法与流程

2021-01-30 17:01:18|

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[0001]
本发明涉及绝缘子制造相关领域，特别涉及一种瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法。

背景技术：

[0002]
水泥胶合剂与绝缘子本体、金属附件并称胶装型绝缘子的三大组成，水泥胶合剂起整体结构的组织、连接作用，它的品质直接关系到绝缘子的性能、寿命及可靠性。随着绝缘子生产技术的发展与提高，近年来对胶合剂性能与绝缘子品质的关系有了进一步认识，水泥胶合剂及其原材料日益受到重视，由于大多数绝缘子产品用于室外，所以必须考虑在使用环境条件下能否经受住环境温度变化、冻融循环的考验，尤其是在北方严寒地区低温条件下，水泥胶合剂每年都要经过冻融循环，冰冻对水泥胶合剂的危害是十分严重的，水泥胶合剂经极低温作用后孔隙率增大、体积膨胀率变大，是瓷绝缘子在大温差极低温环境下机电强度加速下降的重要原因，水在结冰时，体积约增加９％，水泥胶合剂毛细管中的水结成冰后，冰在毛细管中受到约束，与水泥胶合剂之间产生巨大的压应力，该应力可使水泥胶合剂内部结构疏松，这种疏松随着冻融次数的增加而逐渐显著，水泥胶合剂的冻融膨胀也越来越大。在一般情况下，水泥胶合剂的冻融膨胀率达到0.1％时，水泥胶合剂体积膨胀将给绝缘子瓷件施加较高的机械内应力，水泥破坏后，力的传递情况有所改变，应力分布恶化，长期使用将引起瓷绝缘子产生裂纹，造成内部缺陷。

技术实现要素：

[0003]
本发明针对上述现有绝缘子用胶合剂制备中存在的不足，提供一种能够提高早期强度、并在低温下保持稳定形、抑制内部膨胀的瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法。
[0004]
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法，所述耐低温胶合剂包括以下重量份原料：525#以上的硅酸盐水泥100份，胶装复合砂30～50份，纤维30～40份，水30～32份，固体减水剂0.5～0.8份，界牌偏高岭土10～25份，外加剂0.05～0.1份，所述胶装复合砂由重量比为1︰3～3.5的宜春砂和机制棱角砂混合而成，所述宜春砂细度模数为2.2～1.6，平均粒径为0.35～0.25mm，所述机制棱角砂细度模数为2.3～3.0，平均粒径为0.35～0.5mm；并按以下步骤制成：a、先将硅酸盐水泥、胶装复合砂、纤维、界牌偏高岭土按比例依次倒入搅拌机内混合搅拌均匀；b、然后按比例将固体减水剂、外加剂加入搅拌机，逐渐加水充分搅拌2～8分钟停止搅拌1～2分钟，然后再继续搅拌1～5分钟，取出后立即成型；c、成型后置于35
±
5℃的养护房，湿度大于80%，3～10h脱模；d、脱模试体置于在养护房的养护架上，并将养护房的温度调节至40～60℃，每天喷水三次，并用透气养护布覆盖直至水泥胶合剂完全固化为止。
[0005]
进一步地，所述固体减水剂为减水率≥35%的聚羧酸粉状减水剂。
[0006]
进一步地，所述外加剂包括缓凝剂、消泡剂、早强剂。
[0007]
进一步地，所述纤维为玻璃纤维、木质纤维、陶瓷纤维中的一种或几种。
[0008]
上述中，宜春砂产于江西省宜春市，所述宜春砂细度模数为2.2-1.6，平均粒径为0.35-0.25mm，主要成分为：sio
2 75.45% 、fe2o
3 0.73% 、 mgo 2.05% 、al2o
3 10.57% 、na2o 7.78% 、 k2o 7.78% 、 cao 1.69%，它由玻璃质山岩经破碎及高温焙烧而成，呈白色圆珠状松散颗粒，无味，不燃烧，不腐蚀，它具有极低的导热性和可靠的化学稳定性，良好的充填流动性和极低的容重性。
[0009]
所述机制棱角砂为机制砂，产于山东省淄博市，所述机制砂细度模数为2.3-3.0，平均粒径为0.5-0.8mm；主要成分为：sio2≤1.00%、al2o3≥97.50%、na2o≤0.80%、cao≤0.50%、磁性物≤0.001%，形状多棱角，坚硬且表面粗糙，其有利于增加与水泥等胶结材料的抓紧力，从而提高瓷件与胶合剂的结合强度，抑制水泥胶合剂的低温膨胀特性。
[0010]
所述界牌偏高岭土产于湖南衡阳市界牌镇，是以界牌高岭土为原料，在适当温度下经脱水形成的无水硅酸铝，界牌高岭土的主要成分为sio
2 70.69% 、fe2o3.73% 、mgo 0.20% 、al2o
3 19.27% 、na2o 0.31% 、cao 0.55%，偏高岭土替代资源稀少的硅灰，结晶度低,具有相当高的水化活性作为高性能水泥胶合剂的活性掺合料,所配制的水泥胶合剂具有良好的力学性能和抗冻性能。
[0011]
本发明有益效果：1、摒弃传统的液体减水剂，使用减水率高的固体减水剂（粉状）不仅能迅速提高水泥胶合剂的早期强度，而且将聚羧酸固体减水剂加入量控制在水泥加入量的0.5-0.8%，可以明显减少胶合剂在养护过程中的产生气泡形成胶合剂表面孔洞的现象发生，配合消泡剂可大大增加了胶合剂的稳定剂；2、使用胶装复合砂，利用不同级配的高硅的宜春砂和高铝的机制棱角砂混合，不仅获取良好的填充结合力，而且抑制水泥胶合剂的低温膨胀特性；3、采用合理比例的界牌偏高岭土替代硅灰，不仅原料来源广泛，而且能使胶合剂具有低温环境下的抗冻性和干燥低收缩率，喷水覆盖养护减少了蒸养等养护方式对金属附件的损坏。
具体实施方式
[0012]
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例来进一步详细描述本发明。
[0013]
实施例1一种瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法，所述耐低温胶合剂包括以下重量份原料：525#的硅酸盐水泥100份，胶装复合砂50份，纤维40份（陶瓷纤维），水30份，固体减水剂0.5份，界牌偏高岭土10份，外加剂0.1份，所述胶装复合砂由重量比为1︰3的宜春砂和机制棱角砂混合而成，所述宜春砂细度模数为2.2，平均粒径为0.25mm，所述机制棱角砂细度模数为3.0，平均粒径为0.5mm, 所述固体减水剂为减水率35%的聚羧酸粉状减水剂，所述外加剂包括缓凝剂（磷酸盐）、消泡剂（有机硅类消泡剂）、早强剂（三乙醇胺）；并按以下步骤制成：a、先将硅酸盐水泥、胶装复合砂、纤维、界牌偏高岭土按比例依次倒入搅拌机内混合搅拌均匀；b、然后按比例将固体减水剂、外加剂加入搅拌机，逐渐加水充分搅拌2分钟停止搅拌2分钟，然后再继续搅拌1分钟，取出后立即成型；
c、成型后置于35℃的养护房，湿度大于80%，3h脱模；d、脱模试体置于在养护房的养护架上，并将养护房的温度调节至40℃，每天喷水三次，并用透气养护布覆盖直至水泥胶合剂完全固化为止。
[0014]
参照jb/t4307-2004《绝缘子胶装用水泥胶合剂》技术标准测试实施例1的水泥胶合剂的技术性能，测试数据如下：11d抗折强度为16.37mpa，11d抗压强度为90.45mpa，异常气孔数（0），吸水率（2.8%），干缩率（0.06%），低温耐受系数（0.99），抗冻融循环次数（58次），温度循环耐受系数（0.90）均符合标准要求。
[0015]
实施例2一种瓷绝缘子用耐低温胶合剂的制备方法，所述耐低温胶合剂包括以下重量份原料：525#的硅酸盐水泥100份，胶装复合砂30份，纤维30份（玻璃纤维、木质纤维各一半），水32份，固体减水剂0.8份，界牌偏高岭土15份，外加剂0.05份，所述胶装复合砂由重量比为1︰3.5的宜春砂和机制棱角砂混合而成，所述宜春砂细度模数为1.6，平均粒径为0.35mm，所述机制棱角砂细度模数为2.3，平均粒径为0.4mm，所述固体减水剂为减水率为40%的聚羧酸粉状减水剂，所述外加剂包括缓凝剂（柠檬酸和蔗糖）、消泡剂（聚醚类消泡剂）、早强剂（硫酸铝钾）；并按以下步骤制成：a、先将硅酸盐水泥、胶装复合砂、纤维、界牌偏高岭土按比例依次倒入搅拌机内混合搅拌均匀；b、然后按比例将固体减水剂、外加剂加入搅拌机，逐渐加水充分搅拌8分钟停止搅拌1分钟，然后再继续搅拌5分钟，取出后立即成型；c、成型后置于40℃的养护房，湿度大于80%， 10h脱模；d、脱模试体置于在养护房的养护架上，并将养护房的温度调节至60℃，每天喷水三次，并用透气养护布覆盖直至水泥胶合剂完全固化为止。
[0016]
参照jb/t4307-2004《绝缘子胶装用水泥胶合剂》技术标准测试实施例2的水泥胶合剂的技术性能，测试数据如下：11d抗折强度为14.37mpa，11d抗压强度为87.43mpa，异常气孔数（0），吸水率（3.1%），干缩率（0.07%），低温耐受系数（0.99），抗冻融循环次数（45次），温度循环耐受系数（0.90）均符合标准要求。
[0017]
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求保护的范围中。

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