[发明专利]一种具有阻隔性能的复合绝缘子界面粘接剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有阻隔性能的复合绝缘子界面粘接剂及其制备方法，通过将正硅酸乙酯与三乙氧基硅烷混合得到硅烷溶液，将硅烷溶液和乙醇、水混合，加入氧化石墨烯得到石墨烯混合溶液；使用pH调节剂调节石墨烯混合溶液pH值，并进行脱水缩合反应；对调节后的石墨烯混合溶液进行保温静置、过滤和干燥，得到功能化氧化石墨烯；将乙醇、水和酸性溶液混合得到酸性乙醇溶液；将功能化氧化石墨烯与酸性乙醇溶液混合，搅拌并超声处理得到功能化氧化石墨烯混合溶液；将乙烯基硅烷偶联剂加入功能化氧化石墨烯混合溶液，搅拌后放入烘箱，得到复合绝缘子界面粘接剂。本发明提供的复合绝缘子界面粘接剂可有效阻隔腐蚀气体和水，提升复合绝缘子界面的阻隔性能。

技术领域

本发明涉及高电压外绝缘技术领域，特别涉及一种具有阻隔性能的复合绝缘子界面粘接剂及其制备方法。

背景技术

复合绝缘子作为新一代输电线路绝缘子，具有优异的憎水性、憎水恢复和迁移特性，且质量轻强度大，在高电压输电线路中越来越受到重视。复合绝缘子由高温硫化硅橡胶伞裙护套、环氧玻纤芯棒和端部金具构成，其中金具起连接导线和杆塔的作用，环氧玻纤棒则作为绝缘子的机械性能支撑，硅橡胶伞裙护套主要起着绝缘、憎水、保护芯棒的作用，伞裙护套和芯棒作为两种不同组分的材料，主要通过界面粘接剂结合在一起。

作为一种多组分电网绝缘器件，复合绝缘子在工业生产的过程中，护套/芯棒界面处不可避免地出现粘接不牢、气隙、异物等界面缺陷问题，界面缺陷问题一方面会导致界面处产生电场畸变，容易生成界面电流，造成界面腐蚀，另一方面，缺陷处易导致潮气入侵界面，加剧界面处的电场老化，并带来由电场老化伴生的化学腐蚀现象。护套/芯棒界面处长期腐蚀容易导致界面失效，环氧芯棒强度下降，进而出现绝缘子异常发热、击穿甚至出现脆断和酥朽断裂现象。

目前，复合绝缘子在工业生产中通常使用小分子的硅烷偶联剂作为护套和芯棒之间的界面粘接剂，但当界面处存在缺陷时，这种界面粘接剂并无法减缓界面老化过程，且使用该粘接剂所形成的复合绝缘子护套/芯棒界面也不能抵抗潮气入侵界面的水汽和腐蚀性气体的入侵。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种具有阻隔性能的复合绝缘子界面粘接剂及其制备方法，以阻隔复合绝缘子护套与芯棒界面的气体腐蚀和潮气入侵问题。

本发明实施例提供一种具有阻隔性能的复合绝缘子界面粘接剂制备方法，包括：

S1：将正硅酸乙酯与三乙氧基硅烷混合，得到硅烷溶液，并将所述硅烷溶液和乙醇、水混合，加入氧化石墨烯，得到石墨烯混合溶液；

S2：使用pH调节剂调节所述石墨烯混合溶液的pH值，使所述石墨烯混合溶液进行脱水缩合反应；对完成调节的石墨烯混合溶液进行保温静置、过滤和干燥后，得到功能化氧化石墨烯；

S3：将乙醇、水和酸性溶液混合均匀，得到pH值为3.5-4.5的乙醇溶液；

S4：将所述功能化氧化石墨烯与所述乙醇溶液混合，经搅拌和超声处理后，得到功能化氧化石墨烯混合溶液；

S5：将乙烯基硅烷偶联剂加入至所述功能化氧化石墨烯混合溶液中，搅拌5-10分钟后，放入60℃-70℃烘箱中处理1-2小时，得到复合绝缘子界面粘接剂。

在某一个实施例中，所述pH调节剂包括酸性溶液和碱性溶液，其中所述酸性溶液包括醋酸，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液。

在某一个实施例中，将所述酸性溶液加入至所述石墨烯混合溶液中，使所述石墨烯混合溶液的pH值调节至4-5，放置40-50小时后，再加入所述碱性溶液，调节所述石墨烯混合溶液的pH值至8-9。

在某一个实施例中，所述氧化石墨烯通过Hummers法制备得到。

在某一个实施例中，所述正硅酸乙酯与所述三乙氧基硅烷按7：3质量比混合。