[發明專利]電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811592351.0
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109722036A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 陳慶國;奚邦根;王新宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/05;C08K3/38;C09K5/14
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 劉坤

本發明涉及電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料及其制備方法，屬于電纜附件制備技術領域。為解決高壓電纜附件導熱率低的問題，本發明提供了一種多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料，包括A、B雙組份加成型液體硅橡膠組成的基體和均勻分散于基體內的無機BN填料，其中無機BN填料的添加量為基體質量的10％。無機BN顆粒能夠在雙組份加成型液體硅橡膠基體內建立導熱通道來提高該復合材料的導熱性能，將本發明提供的復合材料應用于電纜附件領域，利用復合材料的高導熱性能可使直流電纜附件在運行過程中內外部溫度趨于一致，能有效改善硅橡膠增強絕緣因溫度差異而導致的電導率不同，減少故障發生率，延長電纜附件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于電纜附件制備技術領域，尤其涉及電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

高壓直流電纜是直流輸電系統中不可或缺的裝備，廣泛應用于大容量電網互聯、特高壓輸電線路和大中型城市地下輸電網絡。大量研究數據表明：電纜附件故障率占電力電纜總故障81％，因此提高高壓電纜附件各方面性能對提高整體線路運行穩定性有著十分重要的作用。高壓直流電纜附件在實際運行過程中，由于靠近線芯導體內部發熱較嚴重，且直流電纜附件增強絕緣純硅橡膠材料的熱導率較低、散熱困難，使得高壓直流電纜附件內外溫差較大。高壓直流電纜附件增強絕緣硅橡膠材料的電導率是溫度的函數，由于直流電纜附件內部和外部的區域溫差較大，使得高壓直流電纜附件增強絕緣電導率始終不匹配而導致局部電場集中，進而使直流電纜附件發生故障的可能性提高。

發明內容

為解決高壓電纜附件導熱率低，導致高壓直流電纜附件在工作運行中靠近線芯部分難以散熱的問題，本發明提供了一種電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料及其制備方法。

本發明的技術方案：

電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料，包括A、B雙組份加成型液體硅橡膠組成的基體和均勻分散于基體內的無機BN填料，所述無機BN填料的添加量為基體質量的10％。

進一步的，所述無機BN填料由粒徑尺寸分別為500nm和1μm的兩種BN顆粒組成，且兩者的質量比為1:4。

進一步的，所述A、B雙組份加成型液體硅橡膠由德國瓦克化學公司生產，其型號為737，其中A組份含乙烯基封端硅油和催化劑鉑及其化合物，B組份含聚甲基乙烯基硅氧烷和交聯劑含氫硅油，所述基體由A組分和B組分按質量比1:1組成。

電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料的制備方法，步驟如下：

步驟一、分別量取雙組份加成型液體硅橡膠的A組分和B組分并倒入置于冰水浴的容器中，按一定添加量將無機BN填料加入雙組份加成型液體硅橡膠中，充分攪拌直至形成混合均勻的復合材料；

步驟二、將步驟一得到的復合材料置于室溫真空條件下攪拌一定時間；

步驟三、將步驟二真空攪拌后的復合材料注入平板硫化機的模具中，在一定溫度和壓力下進行一次硫化處理；

步驟四、將步驟三完成一次硫化的復合材料置于一定溫度下進行二次硫化處理；

步驟五、完成步驟四二次硫化處理的復合材料在室溫下冷卻后即得到成型的電纜附件用多尺度BN摻雜高導熱硅橡膠復合材料。

進一步的，步驟一所述雙組份加成型液體硅橡膠的A組分和B組分的質量比為1:1，所述A、B雙組份加成型液體硅橡膠由德國瓦克化學公司生產，其型號為737，其中A組份含乙烯基封端硅油和催化劑鉑及其化合物，B組份含聚甲基乙烯基硅氧烷和交聯劑含氫硅油。

進一步的，步驟一所述無機BN填料的添加量為基體質量的10％。

進一步的，步驟一所述無機BN填料由粒徑尺寸分別為500nm和1μm的兩種BN顆粒組成，且兩者的質量比為1:4。