[发明专利]耐超高电压绝缘子用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强热固性树脂技术，特别是一种耐超高电压绝缘 子用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂。

(二)背景技术

绝缘子是输电网架的重要元件，是高压、超高压电力输送线路上的必用品。 在绝缘材料的选择上，早期使用陶瓷，目前大多采用玻璃纤维与基体树脂复合来 替代。与传统的陶瓷绝缘子相比，除有相当的电绝缘性外，复合绝缘子还具有尺 寸小、重量轻、机械强度高、不易破碎、无需零值检测、耐污闪性能高、制造工 艺简便、能耗小等诸多优点，因而被广泛用于电力系统的发电、输电和配电的各 个系统中。随着国内电力系统的更新和发展，对绝缘材料的需求也日益扩大，采 用以环氧树脂为基体，玻璃纤维增强的FRP材料已经作为目前绝缘子领域应用 及研究的主题。

复合绝缘子其最主要的构件是芯棒，采用拉挤生产工艺。主要的性能是能 耐超高电压(一般指330～1000KV)，另外对玻璃钢的抗弯性能也有一定要求， 考虑到绝缘材料使用的特殊性、安全性，我们国家专门制定了相关标准，如固体 电工绝缘材料工频击穿电压、击穿场强和耐电压试验方法GB1408-1978，绝缘子 试验方法——机械试验方法，主要要求为工频击穿电压需≥50KV/cm，150℃下 热态抗弯达到300MPa。因为绝缘性要求极高，客户一般采用环氧树脂体系，故 在采用E玻璃成分不变的前提下，需通过研制一种新型的浸润剂：要能和环氧 树脂具备优良的相容性，提高界面结合的效果，以达到复合绝缘子能耐超高电压 的要求。

(三)发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐超高电压绝缘子用无碱玻璃纤维 直接纱的浸润剂，采用该浸润剂生产的直接无捻粗纱，不但能满足客户拉挤生产 绝缘子芯棒，而且能与环氧树脂相容性好，并且能使制品的电性能满足标准的要 求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种耐超高电压绝缘子用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，其特征在于所述浸 润剂由偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、pH值调节剂和去离子水制成， 所述浸润剂的固体质量占浸润剂总质量的5～10％，余量为水(包括原料自身带 的水加上配制浸润剂加入的去离子水)；所述偶联剂采用硅烷偶联剂；所述润滑 剂采用水溶性的PEG类润滑剂；所述成膜剂A采用环氧树脂乳液A，所述环氧 树脂乳液A中的环氧树脂的环氧当量在180～300；所述成膜剂B采用环氧树脂 乳液B，所述环氧树脂乳液B中的环氧树脂的环氧当量在500～1500；所述pH 值调节剂采用酸；所述浸润剂的各组分以其固含量计占浸润剂固体质量的比例如 下：

偶联剂            5～12％；

润滑剂            1～10％；

成膜剂A           10～75％；

成膜剂B           10～75％；

成膜剂A+成膜剂B   80～85％

pH值调节剂        1～5％

进一步，本发明优选所述浸润剂中各组分以其固含量计占浸润剂固体质量的 比例如下：

偶联剂          8～10％；

润滑剂          3～5％；

成膜剂A         35～50％；

成膜剂B         35～50％；

成膜剂A+成膜剂B 83～85％

pH值调节剂      2～3％

本发明所述浸润剂的pH值在2～8，优选pH值在3～7。

本发明所述的偶联剂一般采用硅烷偶联剂，本发明适用的硅烷偶联剂可选用 的产品牌号有A-172，A-174，A-1100、A-187等。偶联剂的作用，不但在拉丝 过程保护纤维，而且在与基体树脂偶联，起玻璃纤维和基体树脂间的偶联作用， 因此是影响玻璃纤维强度以及玻璃钢制品强度的关键，合适的偶联剂选择，可以 使生产出来的FRP产品具有更好的电气性能和机械性能。在浸润剂中，硅烷偶 联剂的使用量一般占浸润剂固体质量的3～15％，本发明选用了更为合适的5～ 12％范围，以保证有足够的含量，起到保护纤维和偶联作用。本发明更优选硅烷 偶联剂的用量为浸润剂固体质量的8～10％。