胶粘剂在电力系统中的应用

电力系统中常用的胶黏剂主要有聚氨酯胶、丙烯酸酯胶、改性环氧树脂胶、有机硅胶等高性能胶粘剂有胶黏剂。由于具有良好的隔热性能和电绝缘性能，在电力系统中的应用越来越广泛，主要用于电力充油设备的堵漏、电线杆的修复、电力电子设备和风电叶片的粘合密封。一、不同种类胶粘剂在电力系统中的应用环氧树脂应用电力系统中电子器件的密封非常重要，密封不好容易造成漏电。因此，密封材料需要高散热性的导热绝缘材料，环氧树脂胶具有较大的电阻、耐电压和导热系数，适用于电力系统中电子设备的密封。丙烯酸酯胶应用丙烯酸酯胶具有干燥成型快、透明性好、粘结性好、耐候、耐水、耐化学性好等特点。特别是对疏水表面材料具有优异的附着力，以及**的抗大气老化性能。因此，丙烯酸酯胶常用于电力充油设备的快速堵漏。环氧树脂和有机硅胶应用环氧树脂胶粘剂和有机硅胶粘剂逐渐应用于风电、太阳能等新能源发电设备，主要用于风电叶片壳体与芯材及上下半叶片壳体的粘结，填充壳体间隙，模具加压固化成整体叶片。硅橡胶应用硅橡胶拥有持久的耐侯性和防紫外线辐射特性，同时具有良好的电气绝缘性能和阻燃性，目前有拜高科研的有机硅胶黏剂，主要用于太阳能光伏组件基材（如玻璃、铝TedlarR、PVF、PVDF、PPO、PPS等)的粘接、太阳能组件边框的密封、接线盒的灌封、电源逆变器以及光伏电池的封装等。二、电力系统对专用胶黏剂的要求1、对于这种堵漏胶黏剂的选择，主要有以下5点要求：（1）铝、钢铁和陶瓷的粘接性好，具有一定韧性；（2）具有足够大和持久的粘接力，特别是要求有较好的拉伸强度；（3）固化后胶层必须致密，且具有良好的防水性与耐候性，用于变压器堵漏时还要求耐油性能好；（4）合现场施工，常温固化，且固化时间短；（5）表面处理要求低。具有这些优点的堵漏胶黏剂多为丙烯酸酯胶。2、用于电力系统中电子元件密封、组件边框密封的胶黏剂要求具有良好的绝缘性、阻燃性、耐候性，主要胶黏剂为环氧树脂胶。3、另外风能发电系统及太阳能发电系统对胶黏剂的选择要求较高，风电系统所采用的胶黏剂要求：（1）高的剪切强度和韧性，能够承受每个叶片的离心力；（2）优异的操作特性，如不坍落、易泵输等；（3）高抗压性能、耐疲劳性能和抗老化性能；（4）卓越的缝隙填充能力，能适合不同厚度的粘接带；（5）放热和低固化收缩率；（6）好的粘接能力。普通胶黏剂很难满足这些要求，目前应用于风电系统上的多为改性环氧树脂胶黏剂、改性聚氨酯胶黏剂或改性丙烯酸酯胶黏剂。4、应用于太阳能发电系统中的胶黏剂除了要求保证良好的粘接性、耐高低温性能、耐老化外，还要求具备优良的防紫外线辐射特性和电绝缘性等。另外与传统发电站相比，太阳能发电站中需要增加一个高聚光太阳能发电系统，该系统要求胶黏剂具备优良的透光性能，目前只有硅橡胶胶黏剂能满足要求。三、改性胶黏剂电力系统中的应用在胶粘剂树脂改性方面，由于有机硅胶粘剂对陶瓷、玻璃等硅酸盐无机非金属材料具有良好的粘接效果，因此采用有机硅改性聚氨酯胶粘剂可以增强聚氨酯胶粘剂对硅酸盐材料的粘接效果，如改性胶粘剂广泛应用于瓷瓶和金属法兰结合部。而且有机硅改性密封胶的预聚体分子链中不饱和键含量极低，具有优异的耐候性和耐紫外线性。同时，由于硅氧烷交联和聚氨酯化学结构在耐化学性能上的协同作用，这种改性密封胶具有良好的耐水解性和耐化学性，其耐热性和耐久性优于传统粘合剂产品。因此，该粘合剂广泛应用于各种工业设备的密封，如变压器、油浸式电力设备和发动机。在填充改性方面，酚醛树脂的改性比较常见。例如，酚醛树脂含有大量的极性羟甲基，对金属和非金属具有良好的粘结效果。其耐油、耐水、耐化学性和电气绝缘性能也很突出。可用于绕组线圈、电容器、电阻变压器等的绝缘密封剂。然而，热固性酚醛粘合剂在固化过程中容易产生体积收缩和内应力，降低粘合强度。通过SiC填料的填充改性，可以在一定程度上消除内应力，使酚醛粘合剂获得理想的高温粘合性能，有利于高温加热电力系统元件的推广和应用。