[發明專利]復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料

在審

• 申請號: 201710345559.1
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107033602A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 劉智;軒勝;宋鵬;熊文輝;鄧威
• 申請（專利權）人: 醴陵市時代鑫湘科技有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K3/28;C08K3/22;C08K3/04;H01B3/28
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所43005
• 代理人: 夏贊希

技術領域

本發明屬于橡膠產品技術領域，具體涉及一種復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料。

背景技術

復合絕緣子是輸變電線路和電氣化鐵路接觸網主要電力設備配件，其由玻纖復合材料芯棒和硅橡膠傘裙構成。復合絕緣子具有質量輕、強度高、耐污閃能力強、無零值、制造工藝成熟、運行維護方便等優點。

復合絕緣子中的硅橡膠傘裙起到承受高壓電場和保護復合絕緣子芯棒的作用，因此要求硅橡膠具有高絕緣、耐高低溫、耐電痕化、耐電弧、耐候及具有適宜的物理機械性能。硅橡膠相對于陶瓷和三元乙丙橡膠材料，其電氣絕緣性能、耐高低溫性能、耐候和耐污閃優異，廣泛應用于高壓輸變電設備的復合絕緣子上。雖然硅橡膠本身即具有較好的電氣性能，但是要應用在高壓電氣方面，還需要針對其綜合性能指標進行改性處理，因此，研究絕緣子硅橡膠絕緣材料具有十分積極的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料，以重量份計，該材料包括：甲基乙烯基硅橡膠生膠62～88份，氣相白炭黑30～48份，納米氫氧化鋁22～32份，氧化石墨烯63～78份，納米BN 24～35份，硅微粉1.2～3份，羥基硅油2～3份，乙基硅油1.5～2份，硅烷偶聯劑1.2～2.2份；所述甲基乙烯基硅橡膠生膠由乙烯基含量為0.1%的生膠和乙烯基含量為0.16%的生膠按照質量比1～1.2︰2.7～3.3組成；

所述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料按照以下步驟制備得到：

（1）將乙烯基含量為0.1%的甲基乙烯基硅橡膠生膠與乙烯基含量為 0.16％的甲基乙烯基硅橡膠生膠按照上述質量配比加入捏合機中，在捏合機中攪拌 5～8min；

（2）將氣相白炭黑、納米BN和硅烷偶聯劑分4次加入，每次加入后充分攪拌，得到混煉膠；

（3）向上述混煉膠中依次加入納米氫氧化鋁、氧化石墨烯、硅微粉、羥基硅油、乙基硅油和硅烷偶聯劑，捏合成型；

（4）待捏合成型后，升溫到 160～165℃，抽真空，反應1.5～2h，反應完成后，通冷卻水降溫至70℃，出膠；出膠后冷卻至室溫，得到產品。

優選的，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料，以重量份計，該材料包括：甲基乙烯基硅橡膠生膠66～80份，氣相白炭黑35～45份，納米氫氧化鋁22～30份，氧化石墨烯65～75份，納米BN 25～30份，硅微粉1.2～2.5份，羥基硅油2.5～3份，乙基硅油1.5～2份，硅烷偶聯劑1.2～2.0份。

更優選的，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料，以重量份計，該材料包括：甲基乙烯基硅橡膠生膠72份，氣相白炭黑40份，納米氫氧化鋁28份，氧化石墨烯70份，納米BN 28份，硅微粉2.0份，羥基硅油2.5份，乙基硅油2份，硅烷偶聯劑1.8份。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述乙烯基含量為0.1%的甲基乙烯基硅橡膠生膠的平均分子量為50萬，所述乙烯基含量為0.16%的甲基乙烯基硅橡膠生膠的平均分子量為60萬。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述氣相白炭黑的比表面積為200～300m²/g，平均粒徑12～25nm。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述納米氫氧化鋁的粒徑為50～80nm。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述納米BN的粒徑為20～30nm。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述氧化石墨烯為單層氧化石墨烯粉末，細度0.5～1um。

其中，上述復合絕緣子用高強度硅橡膠絕緣材料中，所述硅烷偶聯劑為KH-560、KH-570、乙烯基三甲氧基硅烷或者乙烯基三乙氧基硅烷。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明產品配方科學合理，經過實際檢測具有良好的絕緣性能，同時具有足夠的硬度（邵氏硬度高達80°以上）、強度（拉伸強度高達5.5MPa以上，撕裂強度高達38kN/m以上），伸長率可達450%，且不易變形，耐漏電起痕性能達到1A4.5級，完全能夠滿足硅橡膠復合絕緣子外絕緣材料的使用要求。

具體實施方式