專利名稱：一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，特別是涉及一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法。
背景技術(shù)：
耐高溫絕緣螺栓是用在電解槽立柱母線上保證絕對絕緣的一種裝置。原來安裝在立柱母線上的是鐵螺栓，再在鐵螺栓外套上一個(gè)絕緣套管來達(dá)到絕緣效果。由于鐵螺栓與絕緣套管之間存在間隙，在操作使用過程中，極易導(dǎo)致套管與鐵螺栓之間產(chǎn)生滑移，導(dǎo)致絕緣套管與鐵螺栓間發(fā)生錯(cuò)位，從而使得鐵螺栓中部分會裸露在絕緣套管之外。此時(shí)，由于電流強(qiáng)度大、磁場高，鐵螺栓極易吸附在母線上，拆卸不便，并導(dǎo)致放電大火，引起嚴(yán)重事故。 所以，絕緣套管與鐵螺栓間的結(jié)合是耐高溫絕緣螺栓中非常重要的一部分。因此，發(fā)明一種制備方法使得耐高溫絕緣螺栓的絕緣套管與鐵螺栓間緊密結(jié)合就十分必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述耐高溫絕緣套管與鐵螺栓間應(yīng)緊密結(jié)合的需求而提供一種耐高溫絕緣螺栓的制備方法。一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法如下(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑5-10份，硬脂酸鋅3_4 份，鋁粉40-60份，氧化鎂粉1-2份，玻纖布20-35份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成2-3mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)根據(jù)需要，可取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上1-3層復(fù)合材料層，但每層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開。(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到130-140°c的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力750-850t，模壓時(shí)間7-9min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。本發(fā)明所說的鐵螺栓為市售鐵螺栓，兩頭為螺紋結(jié)構(gòu)，中間為實(shí)心圓柱體，螺紋結(jié)構(gòu)用于與螺帽相匹配，以便固定螺栓；中間實(shí)心圓柱體的長度與電解槽立柱母線的寬度一致。本發(fā)明所說的酚醛樹脂為21 型酚醛樹脂。本發(fā)明所說的鋁粉粒徑為100目或120目。本發(fā)明所說的氧化鎂粉粒徑為180目或220目。本發(fā)明所說的玻纖布為單重27g/m2或52g/m2中的一種。本發(fā)明得到的一種耐高溫絕緣螺栓的創(chuàng)新之處在于先根據(jù)耐高溫絕緣復(fù)合材料的配方，采用手糊方法成型復(fù)合材料板材，在復(fù)合材料板材中樹脂剛凝膠時(shí)即采用手工方法將其包裹在鐵螺栓外表面，然后借助壓機(jī)的高壓將復(fù)合材料板材緊緊貼服在鐵螺栓上。 此種方法減少了常規(guī)生產(chǎn)復(fù)合材料板材時(shí)生產(chǎn)及儲存周期長的缺陷，同時(shí)，由于復(fù)合材料中樹脂剛開始凝膠時(shí)即被包覆在鐵螺栓上，在壓力和加熱的共同作用下，樹脂進(jìn)一步固化反應(yīng)，并發(fā)生收縮，從而可緊緊包裹并牢牢結(jié)合在鐵螺栓上。和常規(guī)的僅通過手工包覆相比，復(fù)合材料絕緣層與鐵螺栓之間的結(jié)合更加牢固；而和鐵螺栓外加套管的耐高溫絕緣螺栓相比，本發(fā)明制備的一種耐高溫絕緣螺栓中耐高溫絕緣復(fù)合材料層與鐵螺栓之間不存在滑移，可有效杜絕相關(guān)事故的發(fā)生。
具體實(shí)施例方式以下的具體實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑5份，硬脂酸鋅3，100目鋁粉40份，180目氧化鎂粉1份，27g/m2玻纖布20份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成2mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 在鐵螺栓外面包裹上1層復(fù)合材料層，復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到130°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(6)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力750t，模壓時(shí)間7min.。(7)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。實(shí)施例2(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑10份，硬脂酸鋅4份， 120目鋁粉60份，220目氧化鎂粉2份，52g/m2玻纖布35份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。
(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成3mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)根據(jù)需要，取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上3層復(fù)合材料層，但每層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開。(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到140°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力850t，模壓時(shí)間9min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。實(shí)施例3(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑7. 5份，硬脂酸鋅3. 5 份，100目鋁粉50份，220目氧化鎂粉1. 5份，27g/m2玻纖布30份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成2. 5mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟(2)所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)根據(jù)需要，取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上2層復(fù)合材料層，2層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開。(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到135°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力800t，模壓時(shí)間8min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。實(shí)施例4(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑5份，硬脂酸鋅4份，120 目鋁粉40份，180目氧化鎂粉1份，52g/m2玻纖布20份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成3mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 在鐵螺栓外面包裹上1層復(fù)合材料層，復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到130°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(6)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力850t，模壓時(shí)間9min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。實(shí)施例5(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑10份，硬脂酸鋅3. 5份， 100目鋁粉55份，220目氧化鎂粉2份，52g/m2玻纖布31份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成2mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)根據(jù)需要，取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上2層復(fù)合材料層，但每層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開。(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到140°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力820t，模壓時(shí)間7min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。實(shí)施例6(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑6份，硬脂酸鋅3. 2份， 100目鋁粉45份，180目氧化鎂粉1. 2份，27g/m2玻纖布觀份。(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛。(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊，再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成3mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度。(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周， 復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好。(5)根據(jù)需要，取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上3層復(fù)合材料層，但每層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開。(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到140°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔。(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力750t，模壓時(shí)間9min.。(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。以下通過檢測證明本發(fā)明實(shí)施例1的效果，其檢測結(jié)果如下熱變形溫度288 °C，長期耐熱溫度285 °C，絕緣電阻2. 0 X IO15 Ω，擊穿電壓 52kV,電氣強(qiáng)度10. 3MV/m。以上結(jié)果明顯超過中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1303. 1-2009及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7770-1995 的要求。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法如下(1)按重量份稱取以下各組分酚醛樹脂80份，NL固化劑5-10份，硬脂酸鋅3-4份，鋁粉40-60份，氧化鎂粉1-2份，玻纖布20-35份；(2)取1根鐵螺栓，用細(xì)砂紙將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛；(3)按照手糊玻璃鋼的成型工藝?yán)貌襟E(1)的組分復(fù)合制作板材，即先將硬脂酸鋅、 鋁粉、氧化鎂粉按配比加入到酚醛樹脂中，攪拌均勻后，加入NL固化劑，攪勻制成樹脂糊， 再將此樹脂糊涂覆在玻纖布的表面利用壓輥將復(fù)合材料板材的厚度滾壓成2-3mm，待上述板材中樹脂達(dá)到凝膠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)步驟( 所取的鐵螺栓之圓柱部分的長度，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度；根據(jù)鐵螺栓圓柱部分的周長，將復(fù)合材料板材裁成指定的長度；(4)采用手工的方法，將裁好的復(fù)合材料板材包裹在鐵螺栓圓柱部分的外表一周，復(fù)合材料板材的寬度方向與鐵螺栓的長度方向一致，通過此步驟，使得鐵螺栓的圓柱部分被復(fù)合材料完全包裹好；(5)根據(jù)需要，可取更多的復(fù)合材料板材，采用與步驟(4)相同的方法，在鐵螺栓外面包裹上1-3層復(fù)合材料層，但每層復(fù)合材料包裹后的搭接口彼此錯(cuò)開；(6)將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入已預(yù)熱到130-140°C的模具之下半模的半圓柱狀的模腔中，合上上半模，上半模同樣帶有半圓柱狀模腔；(7)將模具移入壓機(jī)中進(jìn)行壓制成型，模壓壓力750-850t，模壓時(shí)間7-9min.；(8)壓制完畢，待模具連同產(chǎn)品逐漸冷卻至室溫后，開模，即得耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，其特征在于所說的鐵螺栓為市售鐵螺栓，兩頭為螺紋結(jié)構(gòu)，中間為實(shí)心圓柱體，螺紋結(jié)構(gòu)用于與螺帽相匹配，以便固定螺栓；中間實(shí)心圓柱體的長度與電解槽立柱母線的寬度一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，其特征在于所說的酚醛樹脂為21M型酚醛樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，其特征在于所說的鋁粉粒徑為100目或120目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，其特征在于所說的氧化鎂粉粒徑為180目或220目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，其特征在于所說的玻纖布為單重27g/m2或52g/m2中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法，特別是涉及一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法。一種耐高溫絕緣復(fù)合材料包覆螺栓的制備方法為將鐵螺栓圓柱部分去污拉毛，將硬脂酸鋅、鋁粉、氧化鎂粉加入到酚醛樹脂中，再加入固化劑制成樹脂糊，將樹脂糊涂覆在玻纖布的表面，待樹脂達(dá)到凝膠時(shí)，將復(fù)合材料板材裁成指定的寬度和長度；然后在鐵螺栓外面包裹復(fù)合材料層，將包裹好復(fù)合材料的鐵螺栓植入模具中進(jìn)行壓制成型，待冷至室溫后，開模即得。本發(fā)明減少了常規(guī)生產(chǎn)復(fù)合材料板材時(shí)生產(chǎn)及儲存周期長的缺陷，復(fù)合材料絕緣層與鐵螺栓之間的結(jié)合更加牢固，兩者間不存在滑移，可有效杜絕相關(guān)事故的發(fā)生。
文檔編號B29C70/28GK102287438SQ20111011316
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者宋小雨, 徐電友, 徐致偉, 李浩宇, 雷文 申請人:揚(yáng)州潤友復(fù)合材料有限公司