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瓷套粘接用胶粘剂配方及固化工艺的研究

信息来源:paintkey.com  时间:2011-07-04  浏览次数:324

  (1.西安西电高压电气股份有限公司,西安710077;2.西安西电高压电瓷有限公司,西安710077)
  摘要:以高温固化型环氧树脂胶黏剂作为瓷套粘接用的胶黏剂,通过在配方中加入触变环氧树脂与气相二氧化硅所组成的复合触变剂,实现在固化过程中调整胶黏剂流变性(触变性)的目的,从而使固化过程中的胶黏剂不随时间及温度的增加而改变初始时的涂抹形状,满足了粘接面处所需的胶粘剂重量,对保证粘接产品的质量起到了重要作用。实验结果表明:常温下粘接接口的弯曲强度不低于100MPa,完全满足瓷套对粘接口不低于80MPa的要求。同时对粘接口进行了冷热循环、盐水煮实验,结果表明,接口处的粘接强度未见下降,满足产品的使用要求。
  关键词:环氧树脂胶黏剂;气相二氧化硅;触变性
  中图分类号:TM216文献标识码:A文章编号:1003-8337(2011)01-0007-05
  0引言
  采用环氧树脂胶黏剂粘接电气瓷套已有几十年的历史了,粘接界面在接口强度、耐老化性等方面完全满足产品要求,但是国内粘接的瓷套内表面产品中由于胶黏剂配方存在凝胶化前受热易流动的性能,导致在瓷套内壁残留有胶黏剂流挂物,给电气瓷套可能带来安全隐患。因此,研究一种在高温固化过程中具有保持涂抹初始形状的胶黏剂配方对于瓷套粘接就显得非常有必要。
  一般情况下,220kV及以上电压等级的瓷套,采取将瓷件分段制造,然后再将各段瓷件用环氧胶黏剂粘接为一个整体瓷件。粘接口采取“一”字形对接粘接方式。若采用一般配方的环氧胶黏剂,启动固化曲线后,原先堆积在接口处的胶黏剂在温度及重力作用下,会沿着下节瓷套的表面往下流,在下瓷件釉面上形成长短不一的胶黏剂流挂固化物,影响了产品的质量。所以,用于粘接瓷套的胶黏剂,不仅要满足产品的机、电、热、老化性等要求,同时还要求具有较高触变能力,避免胶黏剂因受热流淌可能导致的接口缺胶或在瓷件表面产生流挂痕迹,保证接口质量。
  1配方设计目标
  (1)胶黏剂对瓷件的粘接强度不低于瓷件本体的弯曲强度;
  (2)胶黏剂具有较高的触变能力,在瓷件粘接固化过程中应保持涂抹初时的原始形状,无流挂或滴落现象;
  (3)胶黏剂固化物的电气性能与瓷材料接近,保证产品安全运行;
  (4)胶黏剂固化物老化性能满足产品相关项目的要求。
  2实验部分
  用于粘接瓷套的胶黏剂采用环氧树脂类。根据产品的使用环境,要求胶黏剂具有耐受高温环境、冷热剧变、紫外线照射、腐蚀性环境等性能,为此,配方设计时引入了耐高温的特种环氧树脂、触变性调节剂,膨胀系数调节剂等材料。并对相关材料与胶黏剂性能间的关系进行了研究。
  2.1胶黏剂配方
  胶黏剂配方原料:双酚A环氧树脂(环氧值0.51~0.53)、触变环氧树脂(环氧值0.51~0.53)、固化剂、聚硫橡胶增韧剂、胺类促进剂、KH-560偶联剂、沉淀二氧化硅和气相二氧化硅等。
  2.2胶粘剂的配制
  按设计的配方,将双酚A型环氧树脂、触变环氧树脂、固化剂、增韧剂混合均匀,然后加入促进剂,水浴熔融之。加入偶联剂、填料、气相二氧化硅,搅拌均匀。所制得的胶粘剂用来进行胶黏剂相关性能的测试。
  2.3胶黏剂固化工艺研究
  利用差热分析方法可确定胶粘剂的固化工艺。
  热分析实验在PERKIN-ELMER公司生产的DSC7差示扫描量热仪上进行。升温固化分析时,升温速率选择5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min4种升温速率
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