一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺的制作方法

专利2025-04-01  27


本发明涉及绝缘毯,尤其涉及一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺。


背景技术:

1、绝缘毯应用广泛,中国发明专利申请号:cn201310344371.7所提出的一种多层橡胶复合绝缘毯及其制备方法,橡胶复合绝缘毯包括按一定的以下原料即天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、二甘醇、硬脂酸、轻质碳酸钙、白炭黑、变压器油、二甘醇和永固桔黄,首先,将天然橡胶塑炼后停放4小时以上,在将全部上述原料在密炼机中密炼,温度控制在70℃-90℃,密炼时间为10min-15min放料,停放冷却后滤胶,在温度40℃-60℃的条件下,加入促进剂m、促进剂d、促进剂dm及硫磺混炼均匀,下片待用、将涂有隔离剂的3片—8片的橡胶片叠加,用压轴将四边压合,经过硫化和整理制成成品。工艺简单,柔软性好。

2、但是现有的绝缘毯的成型工艺在使用的过程中存在一些不足之处仍需要进行改进,现有技术中的橡胶材料可能无法在极端的温度范围内(如40℃至+250℃)保持稳定性能,这限制了其在某些高温环境下的应用。现有技术的绝缘产品机械强度不足,易于损坏或撕裂。

3、现有技术中的绝缘材料可能没有很好地平衡加工性能和绝缘性能,导致在高压环境下性能不稳定或寿命缩短。若现有技术中的表面处理和成型工艺不充分,可能导致橡胶基体与增强纤维的结合力弱,增加成型缺陷,影响产品的整体质量。在现有技术中,如果硫化过程控制不当,可能会导致产品受热不均,影响其性能稳定性和使用寿命。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提出一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,确保绝缘毯在各种工况下都能保持良好的性能。

2、本发明采用的技术方案为:

3、一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,包括以下工艺步骤:

4、s1、原材料准备:

5、s11、选择橡胶基体:选取耐温性的硅橡胶或氟橡胶,温度适用范围为40℃至+250℃;

6、s12、增强纤维选取:采用凯芙拉高强度玻璃纤维或芳纶纤维,纤维直径在5至15微米,网格密度为10x10至50x50网孔/平方英寸;

7、s2、表面预处理工艺:

8、s21、表面处理:增强纤维材料通过硅烷偶联剂kh550进行表面处理;处理浓度为13%,并在80℃下干燥3小时;

9、s3、模压成型:

10、s31、温度控制:模具预热至120℃至140℃;设定成型温度范围为160℃至190℃;

11、s32、压力应用:施加10至15mpa的压力,并保持5至10分钟;

12、s4、注塑成型:

13、s41、压力设置:注塑压力设定在80至120mpa,快速且均匀的材料注入;

14、s42、速度控制:控制注塑速度,使模具每秒填充体积的50%~70%;

15、s43、合模与开模:在注塑前,需确保模具完全合模;注塑完成后,需待10-15min让产品充分冷却固化后再进行开模操作;

16、s5、硫化过程:

17、s51、热硫化:在200℃至250℃的温度下进行硫化处理,持续时间为30分钟至1小时。

18、进一步,s11、选择橡胶基体过程中加入主胶料;所述主胶料采用nr天然橡胶、sbr丁苯橡胶和iir丁基橡胶按40%~50%、30%~40%、10%~20%的重量比例混合。

19、进一步,s11、选择橡胶基体过程中加入配合剂;所述配合剂包括防老剂1%~2%、增塑剂3%~5%、硫化剂1.5%~2.5%及加速剂0.5%~1%,均按总胶料重量计算。

20、进一步,s12、增强纤维选取中加入轻质填料;所述轻质填料空心玻璃微珠和陶瓷微球按10%~15%和5%~10%的体积比例加入。

21、进一步,s12、增强纤维选取过程中采用凯芙拉高强度玻璃纤维或芳纶纤维,凯芙拉高强度玻璃纤维和芳纶纤维的加入比例应为总增强纤维材料的5%~10%。

22、进一步,s3、模压成型包括:塑炼阶段和混炼阶段;

23、塑炼阶段:在60°c~80°c下进行机械塑炼,随后通入热空气至100°c~120°c进行热塑炼;

24、混炼阶段:采用两段混炼法,总混炼时间为1015分钟。

25、进一步,所述两段混炼法包括:第一段粗炼混炼和第二段细炼混炼;

26、第一段粗炼混炼为初步混合橡胶或塑料与生胶、填充剂,填充剂包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、增塑剂、部分硫化剂及促进剂添加剂;所有原料混合均匀;时间:持续57分钟;

27、第二段细炼混炼为在第一段粗炼混炼基础上,进一步细化分散混合物,使各组分达到更均匀的分布状态,同时加入剩余的硫化剂;时间:持续35分钟。

28、进一步,s51、热硫化包括以下步骤:

29、s511、硫化压力设定:在模压硫化或注压硫化工艺中,还需设定硫化压力;硫化压力为1015mpa,采用蒸汽或热空气作为硫化介质。

30、进一步,该轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺还包括以下工艺步骤:

31、s6、后处理:

32、s61、切割与打磨:硫化完成后进行去边修整,使边缘光滑无毛刺;使用砂纸300至600目对产品进行打磨;采用千分尺或测厚仪进行厚度测量,确保厚度均匀;

33、s62、清洁:使用工业酒精或丙酮清洗成品,去除加工过程中产生的残留物;

34、s7、质量检验:

35、s71、性能测试:对绝缘毯进行电气性能和物理性能测试,物理性能测试包括耐压测试、绝缘电阻测试和拉伸强度测试。

36、本发明的有益效果是:

37、1.在本发明的方案中:通过选择的硅橡胶或氟橡胶具有优异的耐温性,能够在40℃至+250℃的温度范围内稳定工作,满足高温环境下的应用需求;通过加入高强度的凯芙拉玻璃纤维或芳纶纤维,以及优化的纤维直径和网格密度,显著提高了产品的机械强度,使其更耐用、抗撕裂;通过采用nr、sbr和iir混合的主胶料,以及精密的成型工艺,确保了产品具有良好的电气绝缘性能,适合作为绝缘材料使用。

38、2.在本发明的方案中:通过加入空心玻璃微珠和陶瓷微球等轻质填料,降低了产品的整体重量,使其更便于携带和安装;表面预处理工艺增强了橡胶基体与增强纤维之间的结合力,减少了成型缺陷,提高了产品的整体质量。热空气循环硫化箱的使用确保了产品在硫化过程中受热均匀,从而优化了硫化效果,提高了产品的性能稳定性;精密的切割和打磨工艺,以及严格的清洁流程,确保了产品尺寸精确、表面光滑,且无残留污染物。

39、经该轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺制作的绝缘毯,可减少使用过程中的潜在风险,考虑了在不同环境下的稳定性,确保在各种工况下都能保持良好的性能;优化的塑炼、混炼和成型工艺,提高了生产效率,缩短了生产周期,同时保证了产品质量。



技术特征:

1.一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤:

2.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s11、选择橡胶基体过程中加入主胶料;所述主胶料采用nr天然橡胶、sbr丁苯橡胶和iir丁基橡胶按40%~50%、30%~40%、10%~20%的重量比例混合。

3.根据权利要求1或2所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s11、选择橡胶基体过程中加入配合剂;所述配合剂包括防老剂1%~2%、增塑剂3%~5%、硫化剂1.5%~2.5%及加速剂0.5%~1%,均按总胶料重量计算。

4.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s12、增强纤维选取中加入轻质填料;所述轻质填料空心玻璃微珠和陶瓷微球按10%~15%和5%~10%的体积比例加入。

5.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s12、增强纤维选取过程中采用凯芙拉高强度玻璃纤维或芳纶纤维,凯芙拉高强度玻璃纤维和芳纶纤维的加入比例应为总增强纤维材料的5%~10%。

6.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s3、模压成型包括:塑炼阶段和混炼阶段;

7.根据权利要求6所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:所述两段混炼法包括:第一段粗炼混炼和第二段细炼混炼;

8.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:s51、热硫化包括以下步骤:

9.根据权利要求1所述的轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,其特征在于:该轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺还包括以下工艺步骤:


技术总结
本发明涉及绝缘毯技术领域,公开一种轻质高强网格绝缘毯高温橡胶成型工艺,通过选择的硅橡胶或氟橡胶具有优异的耐温性,能够在40℃至+250℃的温度范围内稳定工作,满足高温环境下的应用需求;通过加入高强度的凯芙拉玻璃纤维或芳纶纤维,显著提高了产品的机械强度,使其更耐用、抗撕裂。通过采用NR、SBR和IIR混合的主胶料,确保了产品具有良好的电气绝缘性能;通过加入空心玻璃微珠和陶瓷微球等轻质填料,降低了产品的整体重量,表面预处理工艺增强了橡胶基体与增强纤维之间的结合力,减少了成型缺陷,提高了产品的整体质量。热空气循环硫化箱的使用确保了产品在硫化过程中受热均匀,从而优化了硫化效果,提高了产品的性能稳定性。

技术研发人员:朱国福,刘刚,林周强,孙立国,李成飞,康绍超,王聪智,卫庆,唐静涛,安吉爽,徐吉用,蒋绍华,赵云梅,肖淞元
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司红河供电局
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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