[发明专利]一种高刚性高度绝缘复合套管及其制作方法

权利要求书

1.一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于从最内层到最外层依次为绝缘内衬层、刚性内结构层、绝缘橡胶层及刚性外结构层；绝缘内衬层由聚氯乙烯、改性橡胶粒子、偶氮二甲酰胺复合而成；刚性内结构层由环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、改性膨胀珍珠岩颗粒和莫来石纤维针刺毡复合而成；绝缘橡胶层由橡胶布经环氧树脂胶粘接而成；刚性外结构层由环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻纤布复合而成。

2.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于所述的改性橡胶粒子为改性乙丙橡胶粒子，其平均粒径为200-400nm。

3.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于所述的改性膨胀珍珠岩颗粒，其平均粒径为200-600nm。

4.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于所述的莫来石纤维针刺毡，其容重为80-160kg/m³。

5.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于所述的橡胶布，是以玻璃纤维布为基材，涂覆硅橡胶，然后压延而成，其平均击穿电压为20-50kV/mm。

6.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管，其特征在于所述的玻纤布，其单重为300-500g/m²。

7.根据权利要求1所述的一种高刚性高度绝缘复合套管的制备方法，其特征在于其制作过程包括以下步骤：

(1)将乙丙橡胶粒子放入质量百分比浓度为2-10％的氢氧化钠水溶液中浸泡12-24h，过滤，利用清水冲洗乙丙橡胶粒子至洗出液呈中性，干燥，筛分，得到改性橡胶粒子；

(2)按照质量比100∶8-16∶1.2-1.6分别称取聚氯乙烯、改性橡胶粒子和偶氮二甲酰胺，混合均匀后，挤出成型中空管状绝缘内衬层，挤出温度为175-185℃，内衬层厚度为1-2mm；

(3)按照体积比100∶300-500∶1-3分别量取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并搅拌反应30-60min后，调节溶液pH至1.0-1.6，然后加入甲酰胺，搅匀，调节pH至3.2-4.0，得到胶状水玻璃；按照质量比100∶3-11分别称取膨胀珍珠岩和胶状水玻璃，混合均匀后，加压5-15MPa，保压4-8h后，在空气中封闭陈化24-36h，得到水玻璃处理膨胀珍珠岩；按照体积比100∶25-55∶40-120分别量取三甲基氯硅烷、乙醇和正己烷，混合均匀形成混合液，采用混合液浸泡水玻璃处理膨胀珍珠岩对其进行溶剂置换和表面改性，最后在70-80℃、170-180℃下分别梯度干燥3-5h和6-8h，冷却至室温，粉碎，得到改性膨胀珍珠岩颗粒；所述的水玻璃，其波美度为43-45度；

(4)按质量比100∶10-12∶12-18∶10-20∶40-60分别称取环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、改性膨胀珍珠岩颗粒和莫来石纤维针刺毡，将环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚和改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后均匀涂刷在莫来石纤维针刺毡表面，形成涂胶针刺毡；

(5)采用缠绕工艺将涂胶针刺毡紧紧包覆在中空管状绝缘内衬层外表面，用压辊轻轻挤压，排除气泡，形成刚性内结构层，刚性内结构层厚度为2-4mm；

(6)在刚性内结构层表面缠绕第一层橡胶布，然后在橡胶布表面均匀涂刷一层环氧树脂胶，再在环氧树脂胶表面缠绕第二层橡胶布，用压辊轻轻挤压，使两层橡胶布完全贴伏在一起，并紧紧包裹住刚性内结构层，形成绝缘橡胶层，绝缘橡胶层厚度为0.5-1.5mm；

(7)按照质量比100∶10-12∶12-18∶5-9∶60-80分别称取环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻纤布，将环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚和改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后均匀涂刷在玻纤布表面，形成涂胶玻纤布；

(8)采用缠绕工艺将涂胶玻纤布紧紧包覆在绝缘橡胶层外表面，用压辊轻轻挤压，排除气泡，形成刚性外结构层，刚性外结构层厚度为3-7mm，由此完成一种高刚性高度绝缘复合套管的制作。