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公司新闻-芯棒耐应力腐蚀性能的改进
发布时间：2011-07-22
(1)我国芯棒总体耐应力腐蚀性能水平
我国复合绝缘子生产中通常采用的E玻璃纤维环氧树脂芯棒，其电气性能优异，机械强度也很好，但耐应力腐蚀性能较差。图8. 18给出了占国内绝大部分市场份额的国内4个主要芯棒厂家未改进芯棒的耐应力腐蚀性能，4个厂家分别记为a，b，c和d。所有芯棒试品均为~18 mm直径，以SML为100 kN计算，按照清华大学推荐的芯棒耐应力腐蚀试验方法，施加负荷67 %SML，即66.7 kN（对应的应力为263 MPa）。由于试验分散性控制较好，每种葸棒只取两支进行耐应力腐蚀试验。产品中a厂芯棒9种（分别为al 1，al-2，…，a9-1，a9-2。其中al-l
②在环氧树脂的导纱和交联固化阶段，须充分匹配影响环氧树脂排布和交联固化的因素：包括导纱方式、进入成形模具前的预热方式、模具温区设置、模具温区温度分布、后固化温度、后固化区长度和拉挤线速度等，以达到降低芯棒内应力，使芯棒在拉伸力学变化时遵循积累损伤型破坏模式的目的。
(4)环氧树脂体系的改进
在不改变原有环氧树脂体系和E纤维增强材料的基础上，为提高芯棒的耐应力腐蚀性能，可在环氧树脂体系中加入改性剂。所用的改性剂能与环氧树脂充分混合，在固化时能利用端基或官能团与环氧树脂体系反应成一体。因此，所形成的交联网络在外力作用时发生应力松弛，降低应力集中，从而降低应力腐蚀的发生。同时，还能将外力均匀传递给排列规整的玻璃纤维，这样使多数玻璃纤维同时分担所加外力，也降低了玻璃纤维的应力集中。
所用的改性剂分为两种：第一种改性剂是“软”核“硬”壳结构的微粒。其“软”核由能形成柔性链段的“软”单体与调节“软”核的软硬程度的芳基乙烯基单体共聚形成；其．，硬”壳是由刚性的单体、含有可与环氧树脂反应的官能团的单体以及交联剂共聚而成。“硬”壳的组成占微粒组成的20%～so%。
改性剂中“软”单体果用丁二烯、丙烯酸丁酯之一种或两种，芳基乙烯基单体采用苯乙烯。各组成成分占“软”核的质量百分比为：丁二烯0～80%，丙烯酸丁酯o～90%．苯乙烯10%- 50%。改性剂中的刚性单体采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，可与环氧树脂反应的官能团包括羟基和环氧基，可与环氧树脂反应的官能团的单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯，另外须添加适度的交联剂双烯A。各组成成分占硬”壳的质量百分比为：苯乙烯5%～90%，甲基丙烯酸甲脂0～90%，甲基丙烯酸缩水甘油酯1% -12%，交联剂双烯A O～lO%．双烯A的结构式表述为式中，R= H,CH3，卵一1～10。整个“软”核“硬”壳结构的微粒改性剂的微粒粒径小于1“m，微粒的环氧值为o．000～0. 032克当量每100 g物质，其用量为环氧树脂量的3%～40%。
另一种改性剂是一种液体的聚酯物质改性剂，该液体聚酯改性剂由二元酸、二二元醇及低聚物二醇共缩聚而成，其相对分子质量为3000～30000。
改性剂中的二元酸包括两种：己二酸3%-40%，葵二酸1%～35%。二元醇包括两种：一缔二乙二醇1%～30%；2一甲基1,3一丙二醇1%～20%。低聚物二醇包括三种：聚氧化丙烯二醇，相对分子质量为500～4000，羟值25～120 mg氢氧化钾每克物质．用量1%～55%；聚四氢呋喃一氧化丙烯共聚二醇，相对分子质量500～2000，羟值50～100 mg氢氧化钾每克物质，用量0～40%；羟端基聚己二醇一六次甲基二异氰酸酯，简称聚氨酯二醇，相对分子质量为2000～3000，羟值20～30 mg氢氧化钾每克物质，用量0～30%。总投料比为羟基：羧基一(1.1～1.15)：1。
该液体聚酯改性剂用量为环氧树脂量的3%～40%。在液体聚酯改性剂中，聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃一氧化丙烯共聚二醇即聚醚二醇的用量应高于20%。
(5)芯棒耐应力腐蚀性能的改进效果
改进后的耐应力腐蚀芯棒明显提高了耐应力腐蚀性能。以某厂的改进产品为例，经电力工业部电力设备及仪表质量检验测试中心监督测定，直径声18 mm、+24 mm和声30 mm的产品都达到了在67%SML载荷及1N（当量浓度）硝酸溶液的同时作用下，脆断时间提高到96 h以上。
改进后的耐应力腐蚀芯棒，除了明显提高耐应力腐蚀性能之外，还保持了环氧树脂芯棒原有的优异的电气、机械性能，且完全可满足复合绝缘子各种生产工艺的要求。
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