專利名稱：復(fù)合絕緣材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電器設(shè)備及工程的復(fù)合絕緣材料，特別適用于高壓電器設(shè)備及工程的高壓開關(guān)柜支承底座，觸頭支座、絕緣隔板、互感器罩殼等電器工程中的零部件。
雙組份聚氨酯問世以來，世界各國(guó)都發(fā)展很快，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，但作為電器設(shè)備及工程用的具有高強(qiáng)度及高絕緣性能的適應(yīng)高壓、大電流、大脈動(dòng)電流的高質(zhì)絕緣材料，是目前一大技術(shù)難題，中國(guó)專利CN85102027提供了一種雙組份聚氨酯化學(xué)硬化材料但由于其強(qiáng)度低及絕緣性差仍不能作為高質(zhì)絕緣材料而用于高壓、大電流電器設(shè)備及工程中。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種用于電器設(shè)備及工程的復(fù)合絕緣材料-礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料，該復(fù)合絕緣材料強(qiáng)度高，絕緣電性能好，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，是良好的復(fù)合絕緣材料。特別適用于高壓、超高壓電器設(shè)備及工程的高壓開關(guān)中的絕緣件，絕緣隔板，罩殼等等。
本發(fā)明技術(shù)方案是復(fù)合絕緣材料以雙組份聚氨酯材料為基料，是含有發(fā)泡劑，泡沫穩(wěn)定劑，可控固化劑的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料內(nèi)含有定向增強(qiáng)的礦巖纖維編織物，作為骨架材料而呈礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料。提出定向增強(qiáng)是適應(yīng)零件使用中的強(qiáng)度、剛度要求。礦巖纖維編織物的形狀，是根據(jù)零部件本身的形狀及強(qiáng)度、剛度要求而設(shè)計(jì)的，可以是平面型，也可以曲面型，也可以多平面的立體框架結(jié)構(gòu)，因此復(fù)合絕緣材料可以是多層礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的復(fù)合體。
礦巖纖維可以是硼纖維，也可以是玻璃纖維。將硼纖維或玻璃纖維根據(jù)零部件的強(qiáng)度、剛度要求，以定向增強(qiáng)的規(guī)律來編織成一定形狀的編織物，作為復(fù)合絕緣材料的骨架材料。因此復(fù)合絕緣材料是玻璃(硼)纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合材料。玻璃(硼)纖維在復(fù)合絕緣材料體內(nèi)以定向增強(qiáng)的編織物出現(xiàn)的。可以是平面網(wǎng)格狀，也可以是曲面網(wǎng)格狀，也可以是含有多層平面網(wǎng)格的立體框架。由于玻璃纖維、硼纖維的良好絕緣性、它增強(qiáng)復(fù)合絕緣材料的強(qiáng)度，又更提高復(fù)合材料的絕緣電性能。
在雙組份聚氨酯中剔除導(dǎo)電性原料，以提高材料的絕緣電性能要求，調(diào)正各組份及組份內(nèi)材料的配比，以獲得最佳絕緣電性能。選取性能優(yōu)良發(fā)泡劑，泡沫穩(wěn)定劑及可控固化劑，使發(fā)泡工藝在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成、泡孔大小均勻穩(wěn)定，并于規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成發(fā)泡、熟化、硬化工藝，故本發(fā)明復(fù)合絕緣材料選用硅油為泡沫穩(wěn)定劑，實(shí)驗(yàn)證明它是良好的泡沫穩(wěn)定劑。
本發(fā)明復(fù)合絕緣材料-礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料的制造方法是
第一步先將按定向增強(qiáng)規(guī)律編織成一定形狀的礦巖纖維編織物，置于鑄模型腔內(nèi)作為骨架材料。
第二步將配置好的雙組份材料-A份與B份材料混和均勻后澆注入鑄模型腔內(nèi)。
第三步向鑄模型腔加壓，使礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料在受壓條件下按時(shí)完成發(fā)泡、熟化、成型后脫模取材。(見

圖1)圖四是本發(fā)明復(fù)合絕緣材料制造方法工藝路線圖。
為防止本發(fā)明復(fù)合絕緣材料-礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料的泡孔在潮濕的氣氛下吸濕而降低絕緣性，在玻璃(硼)纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料澆注成型脫模后再進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，表面強(qiáng)化處理的方法是首先在成型的復(fù)合絕緣材料表面涂布表面漆層的膩?zhàn)訉?，這膩?zhàn)涌梢允腔旌陀泄腆w微粒(粉劑)的環(huán)氧樹脂。待干固后，再涂布高強(qiáng)度絕緣漆層。這高強(qiáng)度絕緣漆可以是樹脂漆，可以是聚氨酯漆，可以是聚氨酯彈性組合漆，也可以是環(huán)氧樹脂漆?；旌驮诃h(huán)氧樹脂中的固體微粒，可以是石英粉，可以是氧化鋁粉，可允歉沼穹郟部梢允撬侵淶幕旌銜鎩 圖1是本發(fā)明板狀復(fù)合絕緣材料的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是應(yīng)用本發(fā)明復(fù)合絕緣材料制成的高壓開關(guān)絕緣罩構(gòu)造圖。
圖3是應(yīng)用本發(fā)明復(fù)合絕緣材料制成的開關(guān)絕緣支承圖。
以下結(jié)合附圖來進(jìn)一步敘述本發(fā)明應(yīng)用本發(fā)明復(fù)合絕緣材料的制造方法，先將玻璃(硼)纖維編織或結(jié)扎成定向增強(qiáng)的平面或曲面框骨架形狀的編織物，或按定向增強(qiáng)將玻璃(硼)纖維布人鑄模型腔內(nèi)，同時(shí)將配好的A、B組份的聚氨酯材料混合均勻后，澆注入鑄模型腔后加壓，在壓力下，A、B雙組份聚氨酯、玻璃(硼)纖維復(fù)合材料，按時(shí)完成發(fā)泡、熟化，成型后脫模取出的即是玻璃(硼)纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料。為保持并提高本發(fā)明復(fù)合絕緣材料的絕緣性能，對(duì)澆注成型后的復(fù)合絕緣材料進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，其方法是，在本發(fā)明復(fù)合絕緣材料表面四周，先涂布一層漆層的膩?zhàn)訉?，這膩?zhàn)涌梢允腔旌陀泄腆w微粒的環(huán)氧樹脂，待膩?zhàn)痈晒毯?，再涂布一層絕緣漆。經(jīng)表面處理后的本發(fā)明復(fù)合絕緣材料，在內(nèi)部構(gòu)造上呈多層結(jié)構(gòu)(見圖1)，內(nèi)部是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料與玻璃纖維(2)的夾層，玻璃(硼)纖維層(2)夾于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層(1)內(nèi)。在表面有漆的膩?zhàn)訉?3)，這膩?zhàn)涌梢允腔旌陀泄腆w微粒的環(huán)氧樹脂，表面外層則是高強(qiáng)度絕緣漆層(4)，這漆可以是樹脂漆，聚氨酯漆、環(huán)氧樹脂漆或聚氨酯彈性組合漆?；旌陀泄腆w微粒的環(huán)氧樹脂層(3)為是漆層的膩?zhàn)?，混和的固體微?？梢允茄趸X粉或剛玉或石英粉，也可以是它們的混合物。
表面處理的目的是強(qiáng)化并穩(wěn)定復(fù)合材料的性能，這性能是指本發(fā)明復(fù)合絕緣材料的強(qiáng)度、剛度及絕緣性能，表一是本發(fā)明復(fù)合絕緣材料的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。實(shí)測(cè)試驗(yàn)方法按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
本發(fā)明復(fù)合絕緣材料的比重僅0.6-0.7克/厘米3對(duì)減輕電氣設(shè)備的重量極為有利。
由于本發(fā)明復(fù)合絕緣材料對(duì)雙組份聚氨酯的A、B組份的材料，剔除導(dǎo)電材料，選用良好的發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑及可控固化劑，并選用各材料的最佳配比，與玻璃(硼)纖維組成復(fù)合材料，加上相應(yīng)的澆注加壓成型及表面強(qiáng)化處理方法，使本發(fā)明復(fù)合絕緣材料體輕，強(qiáng)度高，絕緣性好，成為當(dāng)代最優(yōu)的絕緣材料而廣泛適用于電氣設(shè)備及工程中，圖2是應(yīng)用本發(fā)明材料及工藝所制成的高壓開關(guān)的絕緣罩殼，圖3是應(yīng)用本發(fā)明材料及工藝制成的高壓開關(guān)絕緣支承座。
權(quán)利要求
1.一種用于電器設(shè)備及工程的復(fù)合絕緣材料，以雙組份聚氨酯材料為基料，其特征是聚氨酯材料是含有發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、可控固化劑的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料內(nèi)含有定向增強(qiáng)的礦巖纖維編織物，作為骨架材料而呈礦巖纖維，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合材料。
2.由權(quán)利要求1所示的復(fù)合絕緣材料，其特征是礦巖纖維可以是硼纖維，也可以是玻璃纖維。
3.由權(quán)利要求1所示的復(fù)合絕緣材料，其特征是泡沫穩(wěn)定劑是硅油。
4.由權(quán)利要求1所示的復(fù)合絕緣材料，其特征是定向增強(qiáng)的礦巖纖維編織物的形狀，可以平面型，也可以是曲面型。也可以是多層平面的立體框架型。
5.一種用于電器設(shè)備及工程的復(fù)合絕緣材料的制造方法，以聚氨酯為基料，其特征是第一步是將編織好的定向增強(qiáng)的礦巖纖維編織物置于鑄模的型腔內(nèi)，第二步是將配置好雙組份材料混和均勻后澆注入鑄模型腔內(nèi)，第三步是向鑄模型腔內(nèi)加壓，礦巖纖維、聚氨酯材料在模內(nèi)處于壓力下發(fā)蕁⑹旎?、成卸d笸涯６〕隹笱蟻宋?、觽}(cāng)示郯濱ヅ菽芰細(xì)春暇擋牧稀
6.由權(quán)利要求1-5所示的復(fù)合絕緣材料及其制造方法，其特征是礦巖纖維、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合絕緣材料在澆注成型后，再進(jìn)行表面處理，其特征是在復(fù)合材料成型后，首先在表面涂布漆層的膩?zhàn)訉?，待干固后，再涂布高?qiáng)度絕緣漆層。
7.由權(quán)利要求6所示的復(fù)合絕緣材料及其制造方法，其特征是復(fù)合絕緣材料表面涂布的漆層的膩?zhàn)訉邮腔旌陀泄腆w微粒的環(huán)氧樹酯層。
8.由權(quán)利要求7所示的復(fù)合絕緣材料及其制造方法，其特征是混和在環(huán)氧樹脂中的固體微粒，可以是石英粉，可以是氧化鋁粉，可以是剛玉粉，也可以是它們的混合物。
9.由權(quán)利要求6所示的復(fù)合絕緣材料及其制造方法，其特征是表面處理中涂布的高強(qiáng)度絕緣漆可以是樹脂漆，可以是環(huán)氧樹脂漆，可以是聚氨酯漆，可以是聚氨酯彈性組合漆。
全文摘要
本發(fā)明是一種硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料與礦巖纖維復(fù)合而成的復(fù)合絕緣材料，礦巖纖維在復(fù)合材料中呈有規(guī)律的編織態(tài)，它增強(qiáng)了復(fù)合材料的強(qiáng)度與絕緣電性能。采用澆注壓力成型工藝，聚氨酯在壓力下完成發(fā)泡、熟化而成型。再應(yīng)用表面強(qiáng)化處理，更提高復(fù)合絕緣材料強(qiáng)度及絕緣電性能，本發(fā)明復(fù)合絕緣材料比重小，僅0.6克/厘米
文檔編號(hào)H01B3/00GK1034446SQ88109989
公開日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1988年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月3日
發(fā)明者錢幼滄 申請(qǐng)人:錢幼滄