[其他]潜油电机电缆插头灌封材料

说明书

本发明属于热固型灌封材料，由改性环氧树脂与热固型橡胶二部分组成，具有耐油、耐水、电绝缘性能，用于潜油、潜水电器部件的灌封。

潜油电机电缆插头是潜油电泵机组中连接电缆与电机绕组的重要部件，工作位置在千米深的油井中，长期浸泡在高温、高压油、气、水介质中，电缆插头必须严格密封，以防止电缆铠皮内渗入的油、气、水沿电缆插头壳体或电缆分相护套间隙流到电缆插头导电柱上。然而一般材料难以满足这种密封要求。有人曾用环氧树脂、丁腈橡胶等材料密封，但因环氧树脂脆性大，高压下易出现裂纹不能密封;丁腈橡胶与电缆插头壳体、电缆分相护套间粘合不牢，加之丁腈橡胶流动性差，不易进入窄小间隙，也不能密封。美国Centrilift公司是采用三元乙丙橡胶注塑成型，但是高温高压的操作需要高价的装置和模具，且能量消耗也大。

本发明针对上述问题进行研究，提供了一种改性环氧树脂和一种热固型橡胶配方，其机械性能、电性能、耐油、耐水性能都很好;且粘度低、流动性好，易于灌注，加温固化后与电缆头壳体、电缆分相护套材料粘合力高，两种材料配合于潜油电机电缆插头的灌封，电缆插头前部即接触导电柱部位灌注改性环氧树脂，以保证高介电性能，电缆插头中部灌注热固型橡胶，以保证与电缆分相护套橡胶材料粘合力强并具有弹性密封作用;电缆插头尾部再灌注改性环氧树脂，使电缆与电缆头牢固结合为一整体，耐冲击，加强密封作用。

本发明的主要组成物是端羧基液体丁二烯-丙烯腈共聚物（简称丁腈羧）、环氧树脂、液体叔胺。

本发明所使用的环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂（环氧当量为0.41～0.47环氧当量数/100克，软化点12～20℃），酚醛环氧树脂（环氧当量为0.53～0.57环氧当量数/100克，软化点≤28℃）。本发明所使用的液体叔胺是三乙醇胺、苄基二甲胺，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚、2-甲基咪唑环氧丙烷丁基醚加成物、2-乙基、4-甲基咪唑为固化剂组成，本发明所采用的固化温度为60～100℃，固化时间为5～72小时。

用本发明提供的灌封材料制备的电缆插头在50～80℃和120大气压的油井条件下使用1.5年以上，电缆插头绝缘电阻始终大于500兆欧。

制备实例如下：

称双酚A型环氧树脂100份、丁腈羧10～30份于聚四氟乙烯烧杯中，在60～80℃预热半小时，搅拌均匀，于真空下脱除其中空气后，加入三乙醇胺2～6份、2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚2～4份，再次搅拌脱气，灌注于电缆插头前部和尾部。

称取丁腈羧100份、双酚A型环氧树脂55～85份于聚四氟乙烯烧杯中，在60℃～80℃预热半小时，搅拌均匀，于真空下脱除其中空气后，加入三乙醇胺2～6份、2-乙基咪唑环氧丙烷丁基醚加成物10～15份，再次真空脱气，灌注于电缆插头中部。

灌注好的电缆插头放入60～100℃恒温烘箱中固化5～72小时。

本发明提供的灌注材料性能见表1、2。

表1改性环氧树脂性能

浸油7天浸水2.5月

抗剪粘接强度（kg/cm³）常态（50℃）（80℃）（室温）

不锈钢300

碳钢280259258280

黄铜249

抗拉粘接强度（kg/cm²）

碳钢410

表面电阻系数（Ω）2.9×10¹⁶

体积电阻系数（Ω-cm）2.1×10¹⁵

击穿电压（KV/mm）38

介电损耗（tgδ）6.6×10^-2

介电常数（ε）4.0

表2热固型橡胶性能

浸水浸30＃机油

常态三个月三个月

抗张强度（kg/cm²）169144102

伸长率（%）238237185

硬度（邵氏A）747872

永久形变（%）2124

80℃/216小时浸11.0

30＃机油增重率（%）

抗剪粘接强度（kg/cm²）

碳钢160

不锈钢160