[发明专利]一种高压熔断器用产气灭弧材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高压熔断器用新型产气灭弧材料的制备方法，属于电力设备技术领域。本发明首先将尼龙纤维与沼气液混合发酵活化，经超声清洗后切割成短纤，再与有机硅烷于无氧条件下反应使纤维表面接枝硅氧基团，利用其静电及化学吸附偏铝酸钠水解产生的纳米氢氧化铝微球，经干燥后形成具有超疏水及高度疏油特性的粗糙表面结构，再将其与脲醛树脂等捏合，烘干后热压成片，得到高压熔断器用产气灭弧材料。本发明所得灭弧材料得益于改性尼龙纤维的双疏性，其表面为固体物质和空气组成的复合粗糙界面，可有效避免水及微生物附着而产生的腐蚀，抗结冰性能得以大大提高，可作为户外熔断器用灭弧材料推广使用。

主权项

1.一种高压熔断器用产气灭弧材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200～300g尼龙6纤维，用纱布包裹后，浸入盛有2～4L沼气液的发酵罐中，于温度为30～35℃条件下，恒温密闭发酵6～8h，随后分离除去纱布，取出尼龙6纤维，用去离子水洗涤3～5次，再将其浸入盛有600～800mL质量分数为70～75%乙醇溶液的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于功率为200～300W条件下，超声15～20min，过滤，收集尼龙6纤维，并将其转入烘箱中，于75～80℃条件下，干燥2～4h，随后切割成长度为6～8mm尼龙短纤；（2）在盛有60～75mL无水四氢呋喃的三口烧瓶中，依次加入0.6～0.8g叔丁醇钾，0.3～0.5g二环己基‑18‑冠醚‑6，10～15g上述所得尼龙短纤，随后以3～5mL/min速率向三口烧瓶中通入氮气，直至置换出所有空气为止，再将烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于常温下，以300～400r/min转速搅拌混合45～60min，在搅拌状态下，加入4～6mL3‑缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷，于温度为45～48℃、转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌反应4～6h；（3）待反应结束，过滤，除去滤液，收集滤渣，用质量分数为20～30%甲醇溶液洗涤3～5次后，将滤渣倒入盛有100～200mL去离子水的烧杯中，浸泡12～16h，再将滤渣转入烘箱中，于75～80℃条件下干燥6～8h，得预处理尼龙纤维；（4）将上述所得预处理尼龙纤维倒入烧杯中，再依次加入45～50mL无水甲醇，120～150mL异丙醇，40～60mL质量分数为15～18%偏铝酸钠溶液，随后将烧杯置于磁力搅拌器上，设定转速至150～180r/min，在搅拌状态下，滴加30～40mL质量分数为10%柠檬酸溶液，控制在10～15min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应3～5h，抽滤，除去滤液，得滤饼，用去离子水洗涤滤饼3～5次，再将其置于烘箱中，于75～80℃条件下干燥6～8h，得改性尼龙纤维；（5）按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入25～35份上述所得改性尼龙纤维，50～55份脲醛树脂，0.2～0.4份醋酸乙酯，1～3份对甲苯磺酸三乙胺盐，捏合处理30～45min，随后将捏合机中物料转入烘箱中，于105～110℃条件下烘干至恒重，再将干燥后的物料转入平板硫化机，于温度为130～140℃，压力为360～400kg/cm2条件下压制成片，待自然冷却至室温，即得高压熔断器用产气灭弧材料。