[發明專利]一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體及其制備方法

有效

• 申請號: 201811060328.7
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109192410B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 鄒美帥;張旭東;郭亞莉;李曉東;張雄軍;胡平;趙衛生;陳玲飛;趙亞閣;高瑞
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工（滕州）研究院有限公司;北玻電力復合材料有限公司
• 主分類號: H01B19/00
• 分類號: H01B19/00;H01B17/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 王翠翠

1.一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）以含 [-OH] 的聚醚組份、CFCl₃發泡劑、泡沫穩定劑、催化劑均勻混合為A組分，以含[-NCO] 的多官能度異氰酸酯組分為B組分，兩者按 [-NCO] 與 [-OH] 的摩爾比為1.0 ~1.2:1計算稱量，待物料顏色均勻一致后停止攪拌，物料在容器中開始發泡，定型固化后得到低密度聚氨酯硬泡材料；

（2）將制備的聚氨酯硬泡材料經泡沫切割機加工成邊長5~8mm的正方體小塊；

（3）將步驟（2）得到的正方體小塊放入球磨機的球磨罐內，經球磨后得到呈球狀或橢球狀的聚氨酯硬泡小球；

（4）準備好聚氨酯包覆樹脂，聚氨酯包覆樹脂為不加CFCl₃發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑的A組分和B組分，A、B組分配比相同，混合均勻，將步驟（3）得到的聚氨酯硬泡小球放入燒杯形容器內，分批次加入已準備好的聚氨酯包覆樹脂，使小球表面均勻包覆，然后將包覆好的小球倒入到表面刷有脫模劑的托盤內，再放入鼓風烘箱內固化，待其表面包覆聚氨酯樹脂硬化后，即得到表面包覆的高絕緣聚氨酯硬泡小球；

（5）準備好制備芯體的模具，在其內表面均勻涂抹聚氨酯脫模劑，底端密封，將上述步驟制備的聚氨酯硬泡小球填充到模具腔體內中，直至充滿；準備好雙組份的絕緣聚氨酯樹脂基體，主劑為含有[-OH]的絕緣性能好的聚醚多元醇，固化劑為含有[-NCO]的絕緣性好的異氰酸酯化合物，將主劑與固化劑按照[-NCO] 與 [-OH] 的摩爾比為1.0 ~ 1.2:1計算稱量，攪拌均勻后放入真空烘箱內抽真空除氣，待混合物料中氣體除盡后，放氣取出物料，澆注入填充聚氨酯硬泡小球的模具內，使之充滿小球間的空隙，然后將模具放入烘箱內在一定溫度下固化，待聚氨酯樹脂完全固化后，脫模得到超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的聚醚組份為聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃多元醇或植物油多元醇中的一種或幾種；異氰酸酯組份為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯或液化二苯基甲烷二異氰酸酯；泡沫穩定劑選用聚氨酯硬泡用有機硅類泡沫穩定劑；催化劑為脂肪胺類、脂環胺類、芳香胺類的叔胺化合物。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的CFCl₃發泡劑加入量為聚醚組分質量的1/7 ~ 1/20，泡沫穩定劑的加入量為聚醚組分質量的0.5~2%、催化劑的加入量為聚醚組分質量的0.5~2%，控制制備的低密度聚氨酯硬泡材料的密度在 0.10~0.30g/cm³之間。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中攪拌的速度為1000~10000轉/分轉速，攪拌10~20s。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中的球磨的參數為：球磨機中加入其體積1/4 ~ 1/5的3~10mm不同直徑的硬質小球，在轉速50~500轉/分下球磨1~30分鐘，至正方體小塊磨成球形或橢球形，表面無明顯棱角時停止球磨；硬質小球是鋼球或陶瓷球。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中分批次加入準備好的聚氨酯包覆樹脂，添加量為聚氨酯硬泡小球總體積的1/5~1/15，包覆樹脂每加一次后就旋轉容器或用玻璃棒緩慢攪拌小球，使小球表面均勻包覆，然后將包覆好的小球倒入到表面刷有脫模劑的托盤內，再放入鼓風烘箱內60~100℃固化1~4小時，待其表面包覆聚氨酯樹脂硬化后，即得到表面包覆的高絕緣聚氨酯硬泡小球，控制包覆小球密度為0.30~0.50 g/cm³。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（5）中，將步驟（4）制備的高絕緣聚氨酯硬泡小球填充到已準備好的模具腔體內，直至充滿，此時填充小球的真實體積為模具腔體體積的40~45%。