隔爆型防爆低压电器设备贯穿端子浇封工艺简介
2011-04-01王晓波
王晓波
（沈阳电气传动研究所（有限公司），辽宁 沈阳 110141）
1 前言
目前，在相当一部分隔爆型、复合型防爆低压电器设备及隔爆型、复合型防爆灯具中，主腔与接线腔之间导线的过渡采用防爆贯穿端子结构。
防爆贯穿端子防爆性能可靠。在导线截面积、进出线数量相同的情况下，具有提高安全性，占用空间较少且制造、使用和维修方便等特点。
但在产品检验过程中，我们发现部分防爆产品制造企业，生产的装有防爆贯穿端子的防爆产品，因其防爆贯穿端子浇封工艺不合理，而不能达到GB3836.1－2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求；和GB3836.2－2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”标准的要求。在结构检查、引入装置密封试验、外壳耐压试验、内部点燃不传爆试验等检验项目中，出现胶体有气泡、裂纹，胶体漏水，胶体脱落、胶体传爆等现象，导致产品不合格。为此，笔者通过防爆贯穿端子国产化试验及多年的工作经验，编制的防爆贯穿端子浇封工艺介绍给大家，供参考。
2 浇封固化机理
环氧树脂是一种无定形黏稠液体，加热呈塑性，没有明显的熔点，受热变软，逐渐熔化而发黏，不溶于水，本身不会硬化，因此它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值。当加入一定量固化剂后，就逐渐固化，形成性能各异的化学物质，因此，必须加入固化剂，组成配方树脂，并且在一定条件下进行固化反应，生成立体网状结构的产物，才会显现出各种优良的性能，成为具有真正使用价值的环氧材料。
环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料，尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其胶接强度很高。
固化剂是一类增进或控制固化反应的物质。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化（交联）剂来完成的。
环氧树脂固化时，基本上无低分子挥发物产生。胶层的体积收缩率小（约1% ～2%），是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一。加入填料后可降到0.2%以下。环氧固化物的线胀系数也很小，因此内应力小，对胶接强度影响小。加之环氧固化物的蠕变小，所以胶层的尺寸稳定性好。与多种有机物（单体、树脂、橡胶）和无机物（如填料等）具有很好的相容性和反应性，易于进行共聚、交联、共混、填充等改性，以提高胶层的性能。
填料可减少环氧树脂的用量，降低成本，同时也改善了环氧树脂的性能，降低环氧树脂固化时的收缩率和热膨胀系数，增加热传导性、提高耐热性能，提高粘接强度。
3 工艺过程
本工艺规定了隔爆型、复合型防爆低压电器设备及隔爆型、复合型防爆灯具产品及防爆部件手工灌注密封胶时所用的材料，设备与工具及操作过程、注意事项等。
本工艺适用于隔爆型、复合型防爆低压电器设备及隔爆型、复合型防爆灯具产品及防爆部件中金属零件塑料制件之间或塑料制件与塑料制件之间的浇封。
3.1 材料
①E－51（618#）环氧树脂
②651#低分子聚酰胺树脂 固化剂
③270目精制石英砂 填料
④工业用丙酮 化学试剂
⑤工业用金属洗涤剂
⑥502粘合剂
⑦脱脂棉
⑧干净擦机器布
3.2 设备与工具
①电热恒温鼓风干燥箱 0～250℃
②工作台
③托盘
④搪瓷盆（普通白色搪瓷面盆）
⑤架盘天平:最大称量1000g，感量1g
⑥烧杯；400～500mL
⑦细钢针（自制）
⑧扁画笔
⑨酚醛布棒（或木棒）Φ8～Φ10
⑩砂布120#～180#
（11）医用乳胶手套
3.3 准备工作
（1）戴上口罩、医用乳胶手套等劳动保护用品。
（2）先将被胶封零件的胶封处用砂布进行打磨，然后放在装有金属洗涤剂溶液的搪瓷盆（60℃水加3%金属洗涤剂）中洗净。以去掉油污及灰尘，保证胶封处清洁才能有良好的粘结力。取出后在用流水冲洗净，捞出后控净滴水。然后放入80℃的烘箱中予烘1.5h，取出放入室温下，待温度凉至室温。
（3）将凉至室温的零件，用扁画笔沾少量丙酮清洗胶封处，切忌有多余的丙酮顺着周围的缝隙滴下去。然后在室温下待丙酮全部挥发。
（4）将适量石英砂放在托盘内，然后放入50℃ ～60℃的烘箱内烘干2h，以除去所吸附得气体及水分。
（5）将洗净干燥后予灌胶的零部件，除留有的灌胶封口处零件外，其他各件均用502粘合剂粘牢。
（6）将 E－51环氧树脂放入80℃烘箱内保温30min后取出，保证其液态状待用。
（7）用天平和烧杯将E－51环氧树脂、石英砂按70:30的比例称好，然后将烘好的石英砂趁热混入环氧树脂内为A组分待用。
3.4 配制密封胶
用天平和烧杯将A组分和B组分（651#低分子聚酰胺固化剂）按100:24的比例分别称好混合。充分搅拌均匀后静置5min。
3.5 操作过程
（1）将工作台清理干净，把产品或部件放平摆正或固定好。
（2）将配制好的密封胶按图样规定从封口处灌入，胶封处胶液一定要饱满。
（3）用干净的脱脂棉擦净流溢胶，并用细钢针挑破气泡（进行脱泡处理）。
（4）将灌胶后的产品或部件在室温下放置4h，检查一下是否有漏胶现象，如达到了合格后方可放入烘箱中固化（产品或部件在烘箱中的摆放一定要满足受自重而各零件之间没有相对移动的条件）。烘箱从室温开始逐渐升温升至50℃ ～60℃时恒温，烘2h。然后将温度升至80℃恒温，再继续烘2h。而后随炉降至室温。
（5）如有些产品或部件不适合加温固化，可以在室温（25℃）的条件下固化72h。
3.6 检查
（1）配胶比例一定要严格按本工艺规定的配方。
（2）胶封边缘要整齐饱满，不允许有流坠现象。
（3）灌胶后的产品及部件，不得有明显气泡、灰尘和其他杂质。
（4）产品或部件在胶封前，一定要严格按产品图样及有关技术要求规定进行检查，检查合格后方可进行灌胶。
（5）按本工艺严格检查凝胶时间及固化温度和时间。
3.7 安全与注意事项
（1）灌胶件打磨处应充分、均匀并吹擦干净。
（2）配制胶要根据每批产品用量和有效使用时间（约40min）进行配制和使用。每配制一次胶的盛胶容器，胶用完之后一定要用丙酮洗净晾干后方可再次用其盛胶。
（3）在擦流溢胶时，一定不要把丙酮擦入到胶封面内。
（4）工作场地要保持清洁干净，操作前地面洒水。
（5）灌胶后的产品及部件在未进烘箱前应放平，整齐地摆放在工位器具上，不得随意摆动。
（6）产品及部件摆放在烘箱内，一定要留有传热通道使得烘箱内温度均匀。
（7）灌胶室内要保持通风良好，灌胶室室温要保持在25℃以上。
（8）石英砂最好是现用现烘，也可预先干燥后放入密闭容器内储存。但放置时间不易太久。
（9）配胶时一定要充分搅拌均匀，石英砂不得有沉淀现象。
（10）工作现场严禁烟火，确保安全生产。
4 结束语
防爆贯穿端子浇封工艺是防爆电器制造业的工程技术人员和相关化学专家，通过借鉴国外的相关技术，结合我国的具体情况，经过大量试验总结编制而成的在多年的生产制造中，其产品经得住检验，质量可靠。
