[發明專利]用于特高壓大型浸油式變壓器的丁腈橡膠

有效

• 申請號: 201210493204.4
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103044728A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張松;湯麗文;孫默冉;胡方;張春華
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08K13/02;C08K5/09;C08K3/04;C08K3/22
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

本發明涉及橡膠技術領域，特別涉及一種適合應用于特高壓大型浸油式變壓器的丁腈橡膠。

背景技術

在我國實施“西電東送”的發展戰略中，電力變壓器是我國互聯電網安全運行的最重要和關鍵設備之一，一旦發生故障，將有可能造成大面積的停電事故，給電力系統和國民經濟造成不可估量的損失。因此，保證大型電力變壓器的安全運行在電力系統中占有極其重要的地位。

丁腈橡膠（NBR）是通過丁二烯CH₂=CH-CH=CH₂與丙烯腈CH₂=CH-CN進行乳液聚合而獲得的一種通用非結晶性的耐油橡膠，其生產工藝和乳液聚合丁苯橡膠相似，目前世界上有些丁腈橡膠就是在乳液丁苯橡膠共用裝置上生產的。丁腈橡膠為極性的不飽和碳鏈橡膠，分子量70萬左右，它具有不飽和橡膠的共性，同時還具有極性腈基單元所帶來的一些特點。隨腈基含量上升，丁腈橡膠的內聚能密度迅速增高，溶解度參數迅速增加。NBR的丙烯腈含量是影響硫化膠性能的最重要因素之一。丙烯腈的含量影響橡膠分子鏈內旋轉的難易程度和分子間作用力的重要，從而影響分子鏈的柔性以及包括耐熱性在內的物理機械性能。一般地，隨著丙烯腈含量增加，硫化膠的耐油性、耐熱性、耐磨耗性、耐氣體滲透性、硬度、定伸應力、拉伸強度等性能增加，但耐寒性、彈性、抗壓縮永久變形性能變差。

在通用橡膠中丁腈橡膠的耐油性最好。丁腈橡膠耐石油基油類、苯等非極性溶劑的能力遠優于天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠等非極性橡膠，也優于極性的氯丁橡膠，并具有良好的耐熱性能，使用溫度范圍較寬，被廣泛應用于油封、油管、減震墊等長期與油接觸的橡膠制品中。

作為最通用的耐油橡膠，在大型浸油變壓器中主要用作變壓器的減震墊和密封圈，需要長期與變壓器熱油相接觸。丁腈橡膠容易與變壓器熱油發生交互作用，橡膠中的助劑，在熱油條件下容易被抽出，發生反應生成甲烷、乙烯、氫氣等一系列氣體。當氣體含量超過一定標準時，將對變壓器的正常運行產生影響，造成變壓器油的絕緣性能和導熱性能下降，變壓器被擊穿等嚴重后果，成為變壓器運行的不安全因素。因此具有良好耐變壓器油性能的橡膠在變壓器橡膠制品中具有良好的發展前景和廣闊市場。

發明內容

發明目的：

本發明的目的是開發一種新型丁腈橡膠，極大地提高其在大型浸油式變壓器工況條件下的穩定性，具有優異的耐熱油老化性能和相關性能。保障大型浸油式變壓器運行過程的安全穩定，使得極易導致變壓器絕緣性能下降的甲烷氣體產出量顯著低于行業標準，同時保證橡膠其他性能符合行業要求。

技術方案：

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種用于特高壓大型浸油式變壓器的丁腈橡膠，其特征在于：所述丁腈橡膠的組分和相對含量按質量計為：

丁腈橡膠NBR?100份，硬脂酸0.1-20份，炭黑10-80份，噴霧炭黑10-80份，氧化鋅1-30份，硫化劑DTDM?0.1-20份，硫化劑TETD?0.1-20，硫化劑TMTD?0.1-20，促進劑CZ?0.1-20份，防老劑RD?0-20份，防老劑MB?0.1-20份，防老劑4010?0.1-20份，石蠟1-20份，古馬龍1-30份，癸二辛酯5-50份。

所述丁腈橡膠的組分和相對含量按質量計為：

丁腈橡膠NBR?100份，硬脂酸1-8份，炭黑20-40份，噴霧炭黑20-40份，氧化鋅5-15份，硫化劑DTDM?0.5-8份，硫化劑TETD?0.87-5，硫化劑TMTD?0.87-8，促進劑CZ?1.45-15份，防老劑RD?0.15-2份，防老劑MB?1-8份，防老劑4010?1-7份，石蠟1.2-10份，古馬龍3-12份，癸二辛酯10-25份。

優點及效果：?

本發明是一種用于特高壓大型浸油式變壓器的丁腈橡膠，具有如下優點：

本發明的丁腈橡膠適用于特高壓大型浸油式變壓器，在耐熱、油老化性能提高的同時，避免了橡膠在變壓器工作環境中與變壓器油相互作用產生有害氣體超標、絕緣性能下降的問題，維護了特高壓大型浸油式變壓器的運行安全。同時保證了其他性能滿足變壓器的使用要求，有效地解決了丁腈橡膠在特高壓大型浸油式變壓器中產氣及絕緣性能下降的問題。

附圖說明：

圖1為實施例1丁腈橡膠的組織形貌；(a)變壓器油70℃熱油老化0h；(b)變壓器油70℃熱油老化168h；