电力绝缘防火封堵灌胶的制作方法

本技术涉及电力工程领域，具体涉及电力绝缘防火材料技术。

背景技术：

1、电力绝缘防火封堵灌胶技术广泛应用于电力系统中，特别是在电缆贯穿孔洞、接头盒、电缆桥架等关键部位，以防止火灾蔓延并提供电气绝缘保护。该技术通过填充和封堵这些潜在的火源传播路径，确保电力系统的安全运行。

2、现有技术中，电力绝缘防火封堵灌胶主要有采用无机材料(如石膏、水泥)制备的密封胶，以及采用有机材料(如聚氨酯、环氧树脂)制备的密封胶。

3、无机材料制备的密封胶具有较好的耐火性能，但固化时间长，且在潮湿环境下性能下降；而有机材料制备的密封胶虽然固化速度快，但耐火性能和耐高温性能相对不足。

4、此外，这些材料在长期使用过程中易出现老化、开裂等问题，影响其防火和绝缘效果。

5、因此，开发一种新型电力绝缘防火封堵灌胶材料，具备快速并可控固化、优异的耐高温、耐潮湿性能及长期稳定性，成为当前技术发展的关键需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供电力绝缘防火封堵灌胶，以解决上述至少一种技术问题。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

3、电力绝缘防火封堵灌胶，包括有机硅基料、防火添加剂、耐高温填料、以及环保阻燃剂，并且掺杂有碎片状的玻璃纤维网，以碎片状的玻璃纤维网作为填料；

4、有机硅基料包括有107硅油、交联剂、硅烷偶联剂和催化剂；

5、其中，以重量百分比计，有机硅基料包括107硅油70.8～87.2％、交联剂0.03～0.07％、硅烷偶联剂0.001～0.01％、催化剂0.00007～0.005％；

6、防火添加剂0.007～0.006％；

7、耐高温填料0.002～0.007％；

8、环保阻燃剂0.07～0.26％；

9、玻璃纤维网包括有网体和扩展玻璃纤维；

10、网体采用经线和纬线编织而成；

11、经线和纬线均采用玻璃纤维；

12、至少部分经线和至少部分纬线的长度均超出网体部分，形成扩展玻璃纤维；

13、玻璃纤维的直径在5～8μm；

14、网体的面积在0.5～1.8mm2，网孔面积在0.01～0.15mm2；

15、扩展玻璃纤维的长度在0.8～2mm；

16、以体积张数计，每单位立方厘米内有2～4张玻璃纤维网。

17、上述设计中，电力绝缘防火封堵灌胶采用聚氨酯改性的有机硅材料，这种材料在性能上得到了显著的提升，具有优异的耐高温、耐低温和耐化学腐蚀的特性；同时，还使用了改性二甲基乙烯基硅氧烷，这种材料在提高材料的柔韧性和耐候性方面表现出色。此外，为了确保产品的环保性能，还特别加入了无机环保阻燃材料，这种材料不仅具有良好的阻燃效果，而且不会产生有毒有害的烟雾和气体。经过上述改性设计，本设计暴露在空气中后可以在10～15内完成固化，固化成品的耐高温性能达到550～600℃，其有益效果如上所述。

18、上述设计中，5～8μm的玻璃纤维编织的网具有很好的柔软性，还有一定的韧性。网体的面积在0.5～1.8平方毫米，形成的碎片状的玻璃纤维网作为填料掺杂进电力绝缘防火封堵灌胶中后不容易扭结成团。网孔面积在0.01～0.15平方毫米，允许有机硅基料透过网孔，并且和纤维网结合的力度更强。

19、上述设计中，扩展玻璃纤维的长度在0.8～2mm，以体积张数计，每单位立方厘米内有2～4张玻璃纤维网，其有益效果在于，在保证单位体积内玻璃纤维网的数量适中的情况下，保证扩展玻璃纤维相互间尽量多的交错，形成一立体形态的网状结构，提高整体的强度。

20、进一步地，107硅油为粘度在5000cp、10000cp、20000cp、40000cp中的其中一种；

21、交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷中的其中一种或多种；

22、硅烷偶联剂为kh330、kh550、kh570中的其中一种或多种；

23、催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的其中一种。

24、进一步地，防火剂为聚醚多元醇为载体的邻氨基苯砷酸、聚醚多元醇为载体的甲基砷酸锌中的其中一种；

25、环保阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸三聚氰胺中的其中一种或多种。

26、进一步地，耐高温填料为白炭黑、二氧化硅、碳酸钙中的其中一种或多种；

27、白炭黑为气相法或沉淀法制备的白炭黑，平均粒径为5～35μm；

28、碳酸钙的粒径为4000目，含水率<0.1％。

29、进一步地，作为经线、纬线中的其中一种的玻璃纤维在拉丝时，利用熔融状态，通过空气中漂浮有四氧化三铁粉末粉尘的空间，粘合上四氧化三铁粉末；

30、作为经线、纬线中的另一种的玻璃纤维在拉丝时，利用熔融状态通过空气中漂浮有石墨粉尘的空间，粘合上石墨粉末；

31、四氧化三铁粉末的粒度在50～150nm；

32、石墨粉的颗粒在6～10μm。

33、上述设计中，在玻璃纤维熔融状态粘合四氧化三铁粉末、粘合石墨粉末，其有益效果在于，粘合的结实、均匀，可以省去粘合剂，不会在高低温下造成粘结结构的破坏，保证玻璃纤维跟有机硅基料持久的结合强度，并且能够承受高温度的电磁感应加热。

34、作为经线或纬线中的其中一种，其玻璃纤维粘合有四氧化三铁粉末，四氧化三铁粉末具有软磁性能。

35、还装备有一种由电磁铁连接一个信号发生器的设备，设备可以发出低频磁场，粘合有四氧化三铁粉末的玻璃纤维在低频磁场的作用下带动玻璃纤维网整体振动，其有益效果在于：首先，玻璃纤维网的振动可以起到搅拌的作用，使得电力绝缘防火封堵灌胶的组份得到更好的混合；其二，玻璃纤维网的振动可以起到排除胶体中气泡的作用，提高固化的质量；其三，玻璃纤维网的振动可以起到纤维网和电力绝缘防火封堵灌胶的接触更牢固，消除表面张力。

36、作为经线或纬线中的另一种，其玻璃纤维粘合有石墨粉，石墨粉在流体胶中使得流体胶具有一定的导电性。

37、还装备有一种电磁感应加热设备，设置在流体胶附近，电磁感应加热设备可以发出高频磁场，玻璃纤维粘合有四氧化三铁粉末，四氧化三铁粉末具有软磁性能，可以将磁场导入流体胶深处，形成相对均匀的磁场分布在流体胶中，进而使具有导电性能的流体胶相对均匀的发热，从而提高固化时的环境温度。其有益效果在于：通过电磁感应加热设备改变磁场的频率和频幅，可控制流体胶的发热温度，进而使得固化的效率和速度得到控制。

38、进一步地，还包括掺杂有通过磁力引爆的储气颗粒，以储气颗粒作为填料；

39、储气颗粒具有一气密性的膜，膜内填充有1.15～1.3个大气压的空气，空气湿度在70～90％；

40、还包括有一磁性刺针，磁性刺针包括针尖和针体，针尖为软磁性材质，针体为不具有磁性的材质；

41、储气颗粒的体积在2～3mm3；

42、每单位立方厘米内有2～4个储气颗粒。

43、进一步地优化，储气颗粒的膜采用聚氯乙烯；针尖采用低碳钢；针体采用abs塑料。

44、上述设计中，为了进一步提高固化的速度，在电力绝缘防火封堵灌胶中加入了储气颗粒，储气颗粒中填充有空气湿度在70～90％的潮湿空气，还在储气颗粒中设置有引爆储气颗粒的磁性刺针。

45、还装备有一种设备，包括有振荡电路连接到电磁铁，产生周期性方向变化的磁场。电磁铁接近胶体附近，在磁场作用下，引导磁性刺针的针尖戳破储气颗粒由聚氯乙烯制作的膜，聚氯乙烯具有一定的弹性，在被针尖戳破后会爆开，从而在电力绝缘防火封堵灌胶内部释放出储气颗粒中的潮湿空气，其有益效果在于，释放出的空气中含有的水分子在电力绝缘防火封堵灌胶内部和交联剂发生化学反应，形成三维交联网络，进而加快电力绝缘防火封堵灌胶的固化效率和速度。

46、上述设计中，针尖采用低碳钢，针体采用abs塑料，其有益效果在于，降低制造成本。

47、进一步地，电力绝缘防火封堵灌胶的制备方法，具体制备步骤为：

48、s1、活化处理：对耐高温填料进行活化处理，以提高其在后续反应中的活性；

49、s2、基料混合：在反应釜中按组份比例加入有机硅基料、防火添加剂，封闭反应釜，启动真空装置对反应釜内抽取真空到反应釜内气压低于130bar，启动搅拌装置进行搅拌，以确保均匀混合；

50、s3、阻燃剂添加：反应釜中加入环保阻燃材料，封闭反应釜后启动真空装置对反应釜内抽取真空到反应釜内气压低于130bar，启动搅拌装置继续搅拌至完全均匀；

51、s4、分散处理：将活化处理后的耐高温填料加入反应釜中，再次封闭反应釜，反应釜内再次抽取真空到反应釜内气压低于130bar，进行分散处理，分散处理时间在4～6h，以确保耐高温填料在有机硅基料中均匀分散；

52、s5、检测与包装：对制备好的密封胶进行性能检测，合格后进行包装处理，得到电力绝缘防火封堵灌胶成品。

53、进一步地优化，步骤s1的活化处理采用超声波进行分散处理，活化处理持续时间在10～30min；

54、步骤s2的搅拌时间在15～45min；

55、步骤s3的搅拌时间在5～15min；

56、步骤s4的分散处理时间在4～6h。

57、上述设计中，通过反应釜真空条件下搅拌混合料和分散等工艺，降低了制备电力绝缘防火封堵灌胶的生产成本，实现了批量生产的目的。

58、本发明的有益效果还在于，通过在配电柜内部进行灌封处理，从而实现对电力系统的全面保护。该封堵剂具有优异的防潮、防水、绝缘和防凝露性能，能够有效防止水分和潮气对电力设备的侵蚀。

59、其有益效果还在于，该高分子防潮封堵剂不仅具备防水和防凝露的功能，还具有良好的绝缘性能，能够防止电流泄漏和短路事故的发生。此外，该封堵剂还具有防小动物进入的效果，避免了因小动物引起的电力故障。其易于扩容的设计，使得后期维护和升级变得更加方便。

60、其有益效果还在于，该封堵剂的有效保护时间较长，能够为电力系统提供持久的防护。