[發明專利]一種復合硅橡膠絕緣子的配方及其制備工藝

在審

• 申請號: 201710671565.6
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107418148A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 陳波
• 申請（專利權）人: 蕪湖市凱鑫避雷器有限責任公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L83/07;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/5445;H01B17/04;H01B19/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 楊紅梅

技術領域

本發明涉及電氣設備技術領域，具體為一種復合硅橡膠絕緣子的配方及其制備工藝。

背景技術

復合絕緣子是用硅橡膠注射壓制成型的合成絕緣子，是一種完全異于瓷絕緣子的一種新型絕緣子，整體機電性能優于瓷絕緣子和復合絕緣子。但是硅橡膠材料表面老化現象嚴重，影響其表面憎水性，無法長期穩定使用。主要原因是：硅橡膠分子結構中的不飽和結構與活性氧原子發生化學反應，破壞其化學結構，而氧氣、熱、光、濕度、表面放電等外部的化學、物理因素則也是加速硅橡膠老化作用的外界因素。在運行過程中出現閃絡后電弧掃過的硅橡膠傘裙表面出現發白、粉化、憎水性消失，其分子鏈裂解、交聯鍵斷裂量大。

而且在現有的絕緣子配方和制備工藝上還存在以下問題，首先在配方缺乏足夠的分散劑，使得各種材料之間難以得到有效的分散，不能夠形成穩定的分散體系，缺乏具有耐電痕化性能及力學性能和憎水性的重要成分，導致在經常的使用過程中，絕緣子的耐電痕化性能及力學性能和憎水性衰減的很快。特別是在制備工藝中，一般的制備方法采用的是獨立制備再進行組裝的，但是這種制備工藝容易破壞絕緣子的整體性結構，導致絕緣子的電性和力學性能大大降低。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種復合硅橡膠絕緣子，其配方按照重量份數由如下原料組成：

環氧樹脂30-40份、甲基乙烯基硅橡膠20-30份、乙烯基10-20份、沉淀白炭黑5-10份、氫氧化鋁4-6份、羥基硅油2-4份、2,5-二甲基-2,5-雙己烷4-6份、硅微粉4-6份、六甲基二硅氮烷1-3份、中位徑氧化鋁粉3-5 份、納米氧化鋁5-8份。

優選的是，其配方按照重量份數由如下原料組成：

環氧樹脂35份、甲基乙烯基硅橡膠25份、乙烯基15份、沉淀白炭黑7 份、氫氧化鋁5份、羥基硅油3份、2,5-二甲基-2,5-雙己烷5份、硅微粉5 份、六甲基二硅氮烷2份、中位徑氧化鋁粉4份、納米氧化鋁6份。

優選的是，所述沉淀白炭黑的比表面積為200m²/g。

優選的是，所述氫氧化鋁的平均粒徑為1um，且純度為99.6％，所述硅微粉采用活性中位徑為10-15um且純度為99.5％的二氧化硅。

優選的是，所述中位徑氧化鋁粉平均粒徑為12-22um。且純度為99.5％，所述納米氧化鋁平均粒徑為10-20nm。

進一步的，本發明還設計了該復合硅橡膠絕緣子的制備工藝如下：

(1)基本膠料的配置，按照比例取環氧樹脂在50℃溫度下攪拌20min，并且按照比例加入經過處理的甲基乙烯基硅橡膠和乙烯基，添加后再加入 2,5-二甲基-2,5-雙己烷在80℃的真空烘箱中干燥24h，并且在干燥后經過機械攪拌后真空脫泡1h得到基本膠料；

(2)硅橡膠的開煉，將基本膠料放入開煉機中，開煉至膠料光滑的六甲基二硅氮烷，靜置24h，將六甲基二硅氮烷在開煉機上包輥，加入硅微粉后薄通3-5次出片，在24h后在硅微粉的基礎上加入納米氧化鋁進行硅化成型，一次硅化的條件為170℃/9min，二次硅化條件為200℃/4h；

(3)芯棒和金具的捏合，將硅橡膠放至捏合機中，分3-4次加入按照比例配置的白炭黑和羥基硅油混煉均勻，在分3-4次按照比例加入氫氧化鋁和中位徑氧化鋁粉，配料加完之后升溫至120℃，在真空度為0-0.008MPa下捏合1h出料；

(4)芯棒打磨和傘裙成型，將壓接好的芯棒及金具局部進行打磨，再用丙酮擦拭干凈，放入130℃的鼓風烘箱中預熱15min。待模具涂好脫模劑并預熱至150℃，將上述芯棒置于模具中，5min后采用配置靜態混料系統的自動壓力凝膠機將混合料壓制成型傘裙，成型壓力為0.2-0.4MPa，成型時間為20-40min，后固化在140℃下保溫6-8h。

根據上述技術方案，優選的是，在步驟(4)中，所述混合料按照質量配比的環氧樹脂和沉淀白炭黑經過混合，并且采用少量多次等量加入的方式進行添加，加完后機械攪拌3-4小時。