[發明專利]加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310660225.5
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103694709A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 曾幸榮;方偉鎮;賴學軍;李紅強;陳宛涓;張利萍;楊思廣
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08K13/02;C08K5/5475;C08K3/36;C07F7/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及用于高壓絕緣子、套管以及電力電纜附件的橡膠絕緣材料技術領域，更詳細的是一種加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑。本發明還涉及所述耐漏電起痕劑的制備方法及其在加成型液體硅橡膠中的應用。

背景技術

在電網建設中，為了保證電能的安全輸送，采用大量的輸變電變壓器、互感器和絕緣子等電力設備。近年來，隨著大氣污染加劇，霧霾天氣頻現，而輸變電設備的電壓等級卻日益提高，使得電力設備外絕緣的運行條件不斷惡化，這對用于電力設備外絕緣材料的電氣性能以及使用穩定性提出更高的要求。

早期高壓電力設備外絕緣材料幾乎都是電工陶瓷，存在耐污閃能力差、易破碎等缺點。隨著高分子工業的飛速發展，一些有機材料開始被引入高電壓外絕緣領域，脂肪族環氧樹脂因在戶外耐老化性能不好而未獲得廣泛應用，聚四氟乙烯、乙丙橡膠等材料雖都得到應用，但效果不盡理想。而硅橡膠材料由于具有突出的電氣絕緣性、耐高低溫性、耐候和耐污閃等優點，廣泛應用于高壓超高壓輸變電設備的外絕緣材料。在各種硅橡膠中，加成型液體硅橡膠具有在硫化過程不會產生副產物、收縮率極小、能深層硫化等優點，而且工藝簡便、成本低廉，成為電力工業絕緣材料的首選原料。但是在要求極為嚴格的高壓、超高壓輸變電設備外絕緣的運行中，也會存在一些問題，如加成型液體硅橡膠在使用過程中會受到灰塵、潮氣、鹽霧以及其它化學品的污染，在外界強電場的作用下，產生閃絡放電，促使材料表面水分蒸發、炭化并形成導電通路，致使材料發生漏電起痕破壞而失效。

按照JB5892‐1991《高壓線路用有機復合絕緣子技術條件》的要求，戶外絕緣材料耐漏電起痕必須達到GB6553所規定的1A4.5級以上，而普通的加成型液體硅橡膠材料不能滿足此項要求。為了解決上述問題，國內外對如何提高加成型液體硅橡膠耐漏電起痕性能進行了一些研究。目前，改善加成型液體硅橡膠耐漏電起痕性能的方法主要是添加耐漏電起痕劑。美國專利US5942571公開了一種用氧化鋅、硼酸鋅或氫氧化鎂與氫氧化鋁復配作為耐漏電起痕劑，有效的提高加成型液體硅橡膠耐漏電起痕性能，但存在添加量過大、加工性能差等缺點。美國專利US5973030報道了一種采用硅烷偶聯劑、硅氮烷或硅氧烷低聚物表面處理的碳酸鋅、氫氧化鋁作為填料，并添加少量苯并三氮唑，所制得的加成型液體硅橡膠具有良好的耐漏電起痕性能和阻燃性能，但同樣存在添加量過大、工藝復雜等缺點。中國專利CN1730561A也報道了一種以聚二有機基硅氧烷和補強填料為液體硅橡膠材料的主要成份，加上硅樹脂以及其他填料，所制備的液體硅橡膠材料具有拉伸強度大、伸長率高和撕裂強度大等優點，但是耐漏電起痕大部分只能達到1A3.5級。另外，美國專利US5994461報道了一種采用高乙烯基含量的硅樹脂部分取代乙烯基硅油，所制得的加成型液體硅橡膠不用添加任何耐漏電起痕劑就具有良好的耐漏電起痕性能，但是由于體系交聯密度高，使得材料硬度過高且斷裂伸長率低。

目前，雖然對提高加成型液體硅橡膠耐漏電起痕性能取得了一些進展，但由于加成型液體硅橡膠有一個很大的弱點，即如與含N、P、S等元素的有機物、含Sn、Pb、Hg、Bi、As等重金屬的離子化合物或含炔基的不飽和有機物接觸時，所用的鉑催化劑易中毒而使硅橡膠不能硫化（有機硅工業中的鉑催化劑研究進展.宇航材料工藝,1999(3):19），這大大限制了加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑的發展。而現有的耐漏電起痕劑存在添加量大（一般大于40wt%），且與硅橡膠相容性差等缺點，嚴重惡化了加成型液體硅橡膠的加工性能和力學性能。因此，發展加成型液體硅橡膠用新型高效耐漏電起痕劑，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種能顯著提高加成型液體硅橡膠的耐漏電起痕性能及力學性能的高效加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑。

本發明的另一目的在于提供所述的加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑的制備方法。

本發明的目的還在于提供所述耐漏電起痕劑在加成型液體硅橡膠中的應用。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

加成型液體硅橡膠用耐漏電起痕劑，為含烯基和脲基的硅烷化合物，其分子通式為：