電力系統(tǒng)中常用的膠黏劑主要有聚氨酯膠、丙烯酸酯膠、改性環(huán)氧樹脂膠、有機(jī)硅膠等高性能膠粘劑有膠黏劑。由于具有良好的隔熱性能和電絕緣性能,在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,主要用于電力充油設(shè)備的堵漏、電線桿的修復(fù)、電力電子設(shè)備和風(fēng)電葉片的粘合密封。
一、不同種類膠粘劑在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
環(huán)氧樹脂應(yīng)用
電力系統(tǒng)中電子器件的密封非常重要,密封不好容易造成漏電。因此,密封材料需要高散熱性的導(dǎo)熱絕緣材料,環(huán)氧樹脂膠具有較大的電阻、耐電壓和導(dǎo)熱系數(shù),適用于電力系統(tǒng)中電子設(shè)備的密封。
丙烯酸酯膠應(yīng)用
丙烯酸酯膠具有干燥成型快、透明性好、粘結(jié)性好、耐候、耐水、耐化學(xué)性好等特點(diǎn)。特別是對疏水表面材料具有優(yōu)異的附著力,以及更好的抗大氣老化性能。因此,丙烯酸酯膠常用于電力充油設(shè)備的快速堵漏。
環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅膠應(yīng)用
環(huán)氧樹脂膠粘劑和有機(jī)硅膠粘劑逐漸應(yīng)用于風(fēng)電、太陽能等新能源發(fā)電設(shè)備,主要用于風(fēng)電葉片殼體與芯材及上下半葉片殼體的粘結(jié),填充殼體間隙,模具加壓固化成整體葉片。
硅橡膠應(yīng)用
硅橡膠擁有持久的耐侯性和防紫外線輻射特性,同時(shí)具有良好的電氣絕緣性能和阻燃性,目前有拜高科研的有機(jī)硅膠黏劑,主要用于太陽能光伏組件基材(如玻璃、鋁TedlarR、PVF、PVDF、PPO、PPS等)的粘接、太陽能組件邊框的密封、接線盒的灌封、電源逆變器以及光伏電池的封裝等。
二、電力系統(tǒng)對專用膠黏劑的要求
1、對于這種堵漏膠黏劑的選擇,主要有以下5點(diǎn)要求:
(1)鋁、鋼鐵和陶瓷的粘接性好,具有一定韌性;
(2)具有足夠大和持久的粘接力,特別是要求有較好的拉伸強(qiáng)度;
(3)固化后膠層必須致密,且具有良好的防水性與耐候性,用于變壓器堵漏時(shí)還要求耐油性能好;
(4)合現(xiàn)場施工,常溫固化,且固化時(shí)間短;
(5)表面處理要求低。具有這些優(yōu)點(diǎn)的堵漏膠黏劑多為丙烯酸酯膠。
2、用于電力系統(tǒng)中電子元件密封、組件邊框密封的膠黏劑要求具有良好的絕緣性、阻燃性、耐候性,主要膠黏劑為環(huán)氧樹脂膠。
3、另外風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)及太陽能發(fā)電系統(tǒng)對膠黏劑的選擇要求較高,風(fēng)電系統(tǒng)所采用的膠黏劑要求:
(1)高的剪切強(qiáng)度和韌性,能夠承受每個(gè)葉片的離心力;
(2)優(yōu)異的操作特性,如不坍落、易泵輸?shù)龋?/p>
(3)高抗壓性能、耐疲勞性能和抗老化性能;
(4)卓越的縫隙填充能力,能適合不同厚度的粘接帶;
(5)放熱和低固化收縮率;
(6)好的粘接能力。
普通膠黏劑很難滿足這些要求,目前應(yīng)用于風(fēng)電系統(tǒng)上的多為改性環(huán)氧樹脂膠黏劑、改性聚氨酯膠黏劑或改性丙烯酸酯膠黏劑。
4、應(yīng)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的膠黏劑除了要求保證良好的粘接性、耐高低溫性能、耐老化外,還要求具備優(yōu)良的防紫外線輻射特性和電絕緣性等。另外與傳統(tǒng)發(fā)電站相比,太陽能發(fā)電站中需要增加一個(gè)高聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)要求膠黏劑具備優(yōu)良的透光性能,目前只有硅橡膠膠黏劑能滿足要求。
三、改性膠黏劑電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
在膠粘劑樹脂改性方面,由于有機(jī)硅膠粘劑對陶瓷、玻璃等硅酸鹽無機(jī)非金屬材料具有良好的粘接效果,因此采用有機(jī)硅改性聚氨酯膠粘劑可以增強(qiáng)聚氨酯膠粘劑對硅酸鹽材料的粘接效果,如改性膠粘劑廣泛應(yīng)用于瓷瓶和金屬法蘭結(jié)合部。而且有機(jī)硅改性密封膠的預(yù)聚體分子鏈中不飽和鍵含量極低,具有優(yōu)異的耐候性和耐紫外線性。同時(shí),由于硅氧烷交聯(lián)和聚氨酯化學(xué)結(jié)構(gòu)在耐化學(xué)性能上的協(xié)同作用,這種改性密封膠具有良好的耐水解性和耐化學(xué)性,其耐熱性和耐久性優(yōu)于傳統(tǒng)粘合劑產(chǎn)品。因此,該粘合劑廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備的密封,如變壓器、油浸式電力設(shè)備和發(fā)動機(jī)。
在填充改性方面,酚醛樹脂的改性比較常見。例如,酚醛樹脂含有大量的極性羥甲基,對金屬和非金屬具有良好的粘結(jié)效果。其耐油、耐水、耐化學(xué)性和電氣絕緣性能也很突出??捎糜诶@組線圈、電容器、電阻變壓器等的絕緣密封劑。然而,熱固性酚醛粘合劑在固化過程中容易產(chǎn)生體積收縮和內(nèi)應(yīng)力,降低粘合強(qiáng)度。通過SiC填料的填充改性,可以在一定程度上消除內(nèi)應(yīng)力,使酚醛粘合劑獲得理想的高溫粘合性能,有利于高溫加熱電力系統(tǒng)元件的推廣和應(yīng)用。