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一种二气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件

阅读:688发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种二气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种二 氧 化 碳 气体保护 焊枪 嘴玻纤绝缘件,其技术要点为:原料按重量份包括一下组分:无 碱 玻璃 纤维 50-70份, 硅 树脂 28-35份,KP-1胶泥1-3份, 二氧化硅 气凝胶2-5份, 石英 粉1-4份, 固化 剂2-8份,稀释剂2-8份,增强剂2-8份。本发明使得制得的管件具有优异的机械性能的同时,具有良好的耐高温和绝缘性能,适用于焊枪枪嘴绝缘件的使用。,下面是一种二气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件专利的具体信息内容。

1.一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维50-70份,硅树脂28-35份,KP-1胶泥1-3份,二氧化硅气凝胶2-5份,石英粉
1-4份,固化剂2-8份,稀释剂2-8份,增强剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于:所述硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂20-35份,甲基MQ硅树脂26-36份。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于:所述固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷15-23份,原硅酸乙酯10-22份。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于:所述稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉15-20份,甲基乙基酮20-35份。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于:所述增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉20-36份,氮化硼15-26份。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于:所述二氧化硅气凝胶的比表面积为400-600㎡/g,所述二氧化硅气凝胶的密度为40-60kg/m³,所述石英粉的粒径为200-300目。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维56份,硅树脂30份,KP-1胶泥2份,比表面积为470㎡/g且密度为52kg/m³的二氧化硅气凝胶3份,230,目的石英粉2份,固化剂5份,稀释剂4份,增强剂6份;
所述硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂25份,甲基MQ硅树脂33份;
所述固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷16份,原硅酸乙酯20份;
所述稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉17份,甲基乙基酮32份;
所述增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉26份,氮化硼17份。
8.根据权利要求1所述的一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其特征在于制备方法包括以下步骤:
将无碱玻璃纤维织成10-13丝厚的玻璃纤维布;
将硅树脂、KP-1胶泥、二氧化硅气凝胶、石英粉、固化剂、稀释剂和增强剂在45±5℃的温度下,700-800转/分钟的转速下混合得到涂胶;
将涂胶涂覆在玻璃纤维布表面,风干12±2min,得到14-16丝后的预制布;
将预制布缠绕在模型管外周壁上,然后在预制布最外侧裹上铝带,得到预制模型管;
将预制模型管置于260±5℃的温度下,加热固化15±1小时,降温至90±5℃,脱去铝带和模型管,切割后得到绝缘管件。

说明书全文

一种二气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件

技术领域

[0001] 本发明涉及焊枪器件领域,更具体地说,它涉及一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件。

背景技术

[0002] 二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种,是以二氧化碳气为保护气体,进行焊接的方法。
[0003] 焊枪是指焊接过程中,执行焊接操作的部分,是用于气焊的工具,形状像枪,前端有喷嘴,喷出高温火焰作为热源;同时焊枪中通常带有绝缘套,以提高焊枪使用安全性,应焊枪使用环境,绝缘套材料必须具有良好的机械性能、耐高温性能和电气性能,因此,玻璃纤维管凭借其优异的耐高温性和机械性能等优点逐渐被用于枪嘴绝缘件的制备。
[0004] 现有申请公布号为CN103724943A的中国专利,公开了一种缠绕玻纤管用胶液,胶液由如下重量份数的原料制成:环氧树脂80~100份,甲基四氢苯酐65~82份,季铵盐1.4~1.8份,酞青蓝0.04~0.05份,润湿剂0.17~0.22份,纳米气相二氧化0.02~0.03份,有机聚硅氧烷0.04~0.05份,采用该胶液制备的管子性能好,抗疲劳及轴向拉伸性能好,材料的脆性得到明显改善。
[0005] 本发明的目的也在于提供一种玻璃纤维管和用胶,使得制得的管件具有优异的机械性能的同时,还具有良好的耐高温和绝缘性能,适用于焊枪枪嘴绝缘件的使用。

发明内容

[0006] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,其具有优异的机械性能、耐高温性能和电气性能。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无玻璃纤维50-70份,硅树脂28-35份,KP-1胶泥1-3份,二氧化硅气凝胶2-5份,石英粉1-4份,固化
2-8份,稀释剂2-8份,增强剂2-8份。
[0008] 通过采取上述技术方案,无碱玻璃纤维作为绝缘件的基料,首先无碱玻璃纤维自身具有优异的机械性能,主要表现在拉伸强度高、刚性佳,而且无碱玻璃纤维还具有优异的耐高温性能,同时无碱玻璃纤维由于碱金属含量低,其具有良好的绝缘性能,从而可以满足绝缘件的基本性能需求;硅树脂、KP-1胶泥、二氧化硅气凝胶2-5份、固化剂、稀释剂和增强剂作为涂胶的组成成分,可以促进无碱玻璃纤维的成管和性能的加强;硅树脂作为一种具有高度交联网状结构的聚有机硅氧烷,兼具有机树脂及无机材料的双重特性,首先,硅树脂具有良好的韧性和强度,在提高绝缘件机械性能的同时,可以弥补无碱玻璃纤维韧性差、易脆的缺点,其次,硅树脂对无碱玻璃纤维具有很好的粘结性能,固化后可以促使无碱玻璃纤维塑形成管;
同时,由于二氧化碳保护焊已二氧化碳作为保护气,二氧化碳属于酸性气体,而无碱玻璃纤维的耐酸性较差,因为,本发明中加入了KP-1胶泥,KP-1胶泥是以玻璃为粘结剂、以磷酸盐为固化剂,用多种耐酸材料组配而成的防腐材料,具有优异的耐酸腐蚀性能,KP-1胶泥混合在涂胶中来覆盖在绝缘件的表面,可以很好地阻止二氧化碳对绝缘件产生的酸腐蚀,同时KP-1胶泥具有很好的耐高温性能,可以很好地配合绝缘件工作,KP-1胶泥的粘结性能也十分优异,可以提高绝缘件的密实性,提高绝缘件的机械性能;
二氧化硅气凝胶和石英粉的表面具有硅烷醇基团,硅烷醇基团可以与无碱玻璃纤维中的羟基基团进行不可逆反应形成化学键,从而通过交联作用,提高无碱玻璃纤维与涂胶的结合能,而且石英粉和二氧化硅气凝胶还具有很好的强度、耐磨性能和耐高温性,可以进一步提高绝缘件的使用性能;
固化剂、稀释剂和增强剂主要作为绝缘件生产过程中的功能性添加剂,由于固化剂的加入,可以缩短涂胶和无碱玻璃纤维的固化时间、降低涂胶和无碱玻璃纤维的固化温度,而稀释剂的加入则可以减低涂胶粘度,使得涂胶可以更为均匀地涂覆在无碱玻璃纤维的表面,增强剂的加入提高绝缘件的机械强度的同时,还可以提高绝缘件加工过程中的最高耐受温度,从而可以相对提高绝缘件加工过程中的固化温度和固化时间,进而提高绝缘件的机械性能,从而本发明使得制得的管件具有优异的机械性能的同时,具有良好的耐高温和绝缘性能,适用于焊枪枪嘴绝缘件的使用。
[0009] 本发明的进一步设置为,所述硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂20-35份,甲基MQ硅树脂26-36份。
[0010] 通过采取上述技术方案,甲基苯基硅树脂作为一种硅树脂,由于引入了大空间位阻的苯基,甲基苯基硅树脂具有良好的柔韧性,而甲基MQ硅树脂是由四官能度硅氧烷缩聚链节(Q)与单官能度硅氧烷链节(M)构成的有机硅树脂,由于四官能团的引入,甲基MQ硅树脂具有好的硬度,因此甲基MQ硅树脂和甲基苯基硅树脂配合使用,使得硅树脂可以对进一步提高绝缘件的强度和韧性,提高绝缘件的使用性能。
[0011] 本发明的进一步设置为,所述固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷15-23份,原硅酸乙酯10-22份。
[0012] 通过采取上述技术方案,六甲基二硅氮烷中的硅氮键可以与硅树脂中的硅羟基发生反应,置换出而形成Si-O-Si链,从而促使硅树脂固化;原硅酸乙酯的加入则是降低了硅树脂所需的固化温度,提高硅树脂的固化效率。
[0013] 本发明的进一步设置为,所述稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉15-20份,甲基乙基20-35份。
[0014] 通过采取上述技术方案,滑石粉主要成分为含水硅酸镁,具有很好的化学惰性,不会影响好绝缘件的加工,而且滑石粉具有很好的润滑性,可以降低涂胶的粘性,从而使得涂胶可以均匀地涂覆在无碱玻璃纤维的表面,而且滑石粉的耐火性、抗酸性、绝缘性十分优异,可以进一步提高绝缘件的使用性能;甲基乙基酮作为一种优异的有机溶剂,其化学性质稳定,可以促进涂胶中个组分的融合,从而提高涂胶在无碱玻璃纤维表面的均匀性。
[0015] 本发明的进一步设置为,所述增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉20-36份,氮化15-26份。
[0016] 通过采取上述技术方案,碳纤维粉易于被树脂润湿均匀分散,可以很好地分散在涂胶中,而且碳纤维粉的硬度、开裂性和耐磨损性都十分地优异,因此,加入碳纤维粉可以很好地提高绝缘件的机械性能;氮化硼则作为一种耐高温材料的加入,可以提高涂胶固化过程中的耐受温度,从而可以在绝缘件加热固化过程中,相对提高固化温度和固化时间,从而提高绝缘件成品的机械性能,而且氮化硼具有一定的润滑性能,可以很好地均匀分散在涂胶体系中。
[0017] 本发明的进一步设置为,所述二氧化硅气凝胶的比表面积为400-600㎡/g,所述二氧化硅气凝胶的密度为40-60kg/m3,所述石英粉的粒径为200-300目。
[0018] 通过采取上述技术方案,对二氧化硅气凝胶和石英粉物理性进行细化,可以使得二氧化硅气凝胶和石英粉更为均匀地混合在涂胶体系中,从而进一步提高绝缘件的使用性能。
[0019] 本发明的进一步设置为,一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维56份,硅树脂30份,KP-1胶泥2份,比表面积为470㎡/g且密度3
为52kg/m的二氧化硅气凝胶3份,230,目的石英粉2份,固化剂5份,稀释剂4份,增强剂6份;
所述硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂25份,甲基MQ硅树脂33份;
所述固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷16份,原硅酸乙酯20份;所述稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉17份,甲基乙基酮32份;
所述增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉26份,氮化硼17份。
[0020] 通过采取上述技术方案,对绝缘件的原料组含量进行进一步的细化,使得各组分可以达到最佳的配比,综合提高绝缘件的使用性能。
[0021] 本发明的进一步设置为,一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件的制备方法包括以下步骤:(1)将无碱玻璃纤维织成10-13丝厚的玻璃纤维布;
(2)将硅树脂、KP-1胶泥、二氧化硅气凝胶、石英粉、固化剂、稀释剂和增强剂在45±5℃的温度下,700-800转/分钟的转速下混合得到涂胶;
(3)将涂胶涂覆在玻璃纤维布表面,干12±2min,得到14-16丝后的预制布;
(4)将预制布缠绕在模型管外周壁上,然后在预制布最外侧裹上带,得到预制模型管;
(5)将预制模型管置于260±5℃的温度下,加热固化15±1小时,降温至90±5℃,脱去铝带和模型管,切割后得到绝缘管件。
[0022] 通过采取上述技术方案,由于枪嘴的绝缘件体积较小,因此,本发明预先将无碱玻璃纤维编织成玻璃纤维布,可以提高制备过程的简便性;涂胶涂覆在玻璃纤维布上后对其进行风干,使得涂胶在玻璃纤维布上不在随意流动但仍有一定的粘度,可以使得预制布在模型管上的缠绕过程中不会发生分层现象,也不会发生涂胶加压流失的问题,而且铝带的设置也避免了在加热固化过程中,涂胶流失,从而本发明可以便捷地制备出具有优异机械性能、耐高温性能和电气性能的玻纤绝缘件。
[0023] 综上所述,本发明具有以下有益效果:1.本发明采用甲基苯基硅树脂和甲基MQ硅树脂作为基础的硅树脂,甲基MQ硅树脂的硬度和甲基苯基硅树脂柔性相互配合,使得硅树脂可以对进一步提高绝缘件的强度和韧性,提高绝缘件的使用性能;
2.本发明中利用KP-1胶泥混合在涂胶中来覆盖在绝缘件的表面,可以很好对阻止二氧化碳对绝缘件产生的酸腐蚀,同时KP-1胶泥具有很好的耐高温性能,可以很好地配合绝缘件工作,KP-1胶泥的粘结性能也十分优异,可以提高绝缘件的密实性,提高绝缘件的机械性能;
3.本发明中,二氧化硅气凝胶和石英粉可以通过交联作用,提高无碱玻璃纤维与涂胶的结合能力,而且石英粉和二氧化硅气凝胶还具有很好的强度、耐磨性能和耐高温性,可以进一步提高绝缘件的使用性能;
4.本发明中通过加入固化剂、稀释剂和增强剂,由于固化剂的加入,可以缩短涂胶和无碱玻璃纤维的固化时间、降低涂胶和无碱玻璃纤维的固化温度,而稀释剂的加入则可以减低涂胶粘度,使得涂胶可以更为均匀地涂覆在无碱玻璃纤维的表面,增强剂的加入提高绝缘件的机械强度的同时,还可以提高绝缘件加工过程中的最高耐受温度,从而可以相对提高绝缘件加工过程中的固化温度和固化时间,进而提高绝缘件的机械性能,从而本发明使得制得的管件具有优异的机械性能的同时,具有良好的耐高温和绝缘性能,适用于焊枪枪嘴绝缘件的使用;
5.本发明在绝缘件的制备过程中,预先将无碱玻璃纤维编织成玻璃纤维布,可以提高制备过程的简便性;同时通过风干和铝带缠绕步骤,可以有效防止涂胶流失,从而本发明可以便捷地制备出具有优异机械性能、耐高温性能和电气性能的玻纤绝缘件。

具体实施方式

[0024] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0025] 实施例一:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维50份,硅树脂28份,KP-1胶泥1份,比表面积为400㎡/g且密度为42kg/m3的二氧化硅气凝胶2份,200目的石英粉1份,固化剂3份,稀释剂3份,增强剂4份。
[0026] 其中:硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂22份,甲基MQ硅树脂26份。
[0027] 固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷16份,原硅酸乙酯11份。
[0028] 稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉16份,甲基乙基酮20份。
[0029] 增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉23份,氮化硼15份。
[0030] 实施例二:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维55份,硅树脂30份,KP-1胶泥3份,比表面积为520㎡/g且密度为45kg/m3的二氧化硅气凝胶3份,230目的石英粉3份,固化剂2份,稀释剂2份,增强剂2份。
[0031] 其中:硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂20份,甲基MQ硅树脂30份。
[0032] 固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷15份,原硅酸乙酯10份。
[0033] 稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉15份,甲基乙基酮23份。
[0034] 增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉20份,氮化硼17份。
[0035] 实施例三:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维56份,硅树脂30份,KP-1胶泥2份,比表面积为470㎡/g且密度为52kg/m3的二氧化硅气凝胶3份,230,目的石英粉2份,固化剂5份,稀释剂4份,增强剂6份;
其中:
硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂25份,甲基MQ硅树脂33份;
固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷16份,原硅酸乙酯20份;稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉17份,甲基乙基酮32份;
增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉26份,氮化硼17份。
[0036] 实施例四:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维70份,硅树脂33份,KP-1胶泥2份,比表面积为600㎡/g且密度为60kg/m3的二氧化硅气凝胶5份,300目的石英粉3份,固化剂8份,稀释剂7份,增强剂6份。
[0037] 其中:硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂33份,甲基MQ硅树脂35份。
[0038] 固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷23份,原硅酸乙酯21份。
[0039] 稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉20份,甲基乙基酮32份。
[0040] 增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉33份,氮化硼25份。
[0041] 实施例五:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,原料按重量份包括一下组分:无碱玻璃纤维68份,硅树脂35份,KP-1胶泥3份,比表面积为580㎡/g且密度为57kg/m3的二氧化硅气凝胶4份,290目的石英粉4份,固化剂7份,稀释剂8份,增强剂8份。
[0042] 其中:硅树脂按重量份包括以下组分:甲基苯基硅树脂35份,甲基MQ硅树脂36份。
[0043] 固化剂按重量份包括以下组分:六甲基二硅氮烷22份,原硅酸乙酯22份。
[0044] 稀释剂按重量份包括以下组分:滑石粉18份,甲基乙基酮35份。
[0045] 增强剂按重量份包括以下组分:碳纤维粉36份,氮化硼26份。
[0046] 实施例六:一种二氧化碳气体保护焊枪嘴玻纤绝缘件,制备方法包括以下步骤:
(1)将无碱玻璃纤维织成10-13丝(优选为10)厚的玻璃纤维布;
(2)将硅树脂、KP-1胶泥、二氧化硅气凝胶、石英粉、固化剂、稀释剂和增强剂在45±5℃(优选为50)的温度下,700-800转/分钟(优选为750)的转速下混合得到涂胶;
(3)将涂胶涂覆在玻璃纤维布表面,风干12±2min(优选为10),得到14-16丝(优选为
14)后的预制布;
(4)将预制布缠绕在模型管外周壁上,缠绕圈数为10圈,然后在预制布最外侧裹上铝带,得到预制模型管;
将预制模型管置于260±5℃(优选为265)的温度下,加热固化15±1(优选为16)小时,降温至90±5℃(优选为95),脱去铝带和模型管,切割后得到绝缘管件。
[0047] 对比例一:与实施例六相比,减少风干步骤。
[0048] 对比例二:与实施例六相比,减少铝带缠绕步骤。
[0049] 对比例三:与实施例一相比,将甲基苯基硅树脂换成等量的甲基MQ硅树脂,制备步骤参照实施例六。
[0050] 对比例四:与实施例一相比,将甲基MQ硅树脂换成等量的甲基苯基硅树脂,制备步骤参照实施例六。
[0051] 对比例五:与实施例一相比,不添加KP-1胶泥,制备步骤参照实施例六。
[0052] 对比例六:与实施例一相比,不添加二氧化硅气凝胶和石英粉,制备步骤参照实施例六。
[0053] 对比例七:与实施例一相比,不添加增强剂,制备步骤参照实施例六。
[0054] 对比例八:与实施例一相比,不添加增强剂,且制备步骤相比于实施例六,固化温度为230℃,固化时间为3h。
[0055] 性能检测:本发明参照对应的对比例和实施例,制备出内直径为16mm的样品,并对样品进行相关性能检测:
(1)按照实施例六的方法制备样品,检测结果如下表:
表1
表2
(2)按照对对比例一、对比例二和比例八的方法制备实施例一的样品,检测结果如下表:
表3
由检测结果可以知道,本发明中KP-1胶泥的加入,可以改善绝缘件的耐腐蚀性,甲基苯基硅树脂和甲基MQ硅树脂配比加入,可以提高绝缘件的韧性和强度;氧化硅气凝胶和石英粉则可以有效提高绝缘件的抗裂性能,同时增强剂等添加剂的加入可以加强绝缘件的固化环境,从而提高绝缘件的综合性能,从而本发明具有优异的机械性能的同时,具有良好的耐高温和绝缘性能,适用于焊枪枪嘴绝缘件的使用。
[0056] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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