[發明專利]一種耐高溫硅橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910148848.1
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109880374A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李小松;翟建軍;王真;張愛梅;趙穎博;黃濤;陳靜;方勇;黃成鑫
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司新野縣供電公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L79/08;C08L83/05;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/28;C08K3/36;C08K5/098;C08K5/544;B29C35/02
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種耐高溫硅橡膠材料，由如下重量份數的原料制成：甲基乙烯基硅橡膠100份、氣相法白炭黑30?50份、聚酰亞胺3?7份、改性氮化鋁納米顆粒0.5?1.5份、硬脂酸鋅0.5?1.0份、六甲基二硅氮烷2?5份、甲基含氫硅油0.5?1.5份和硫化劑1?3份。本發明各種原料之間相容性好，硬度高，機械強度高，經熱空氣老化后性能仍然較好，適合在高溫條件下長時間工作。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種耐高溫硅橡膠材料及其制備方法。

背景技術

硅橡膠是以Si-O-Si為主鏈的特種橡膠，具有優異的耐高低溫、耐油、耐化學試劑、耐候和電氣絕緣性能。但是，在高溫或者燃燒環境中，硅橡膠中的側甲基受熱容易發生氧化降解產生自由基引發硅橡膠的降解，造成硅橡膠的耐高溫性能差。隨著近年來硅橡膠在硅橡膠絕緣子的廣泛應用，改善硅橡膠材料的耐高溫性能具有重要的意義。

公告號為CN105802240B的中國專利公開了一種復合絕緣子用硅橡膠復合材料。所述的硅橡膠復合材料由硅橡膠、氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、改性埃洛石納米管、結構控制劑和硫化劑組成。該發明的復合絕緣子用硅橡膠復合材料具有加工性能好、擊穿電壓高、耐漏電起痕性能好、力學性能優良的優點，能夠滿足復合絕緣子外絕緣材料的使用要求。但是，上述專利采用改性埃洛石納米管與硅橡膠基體之間形成共價鍵改善物料之間的相容性，但是原料補強效果仍然較差，所得硅橡膠復合材料機械性能較差。

公開號為CN107916002A的中國專利申請公開了一種硅橡膠及其制備方法，其按重量份數計，包括以下組分：甲基乙烯基硅橡膠100份；白炭黑20～45份；羥基硅油1～5份；二甲基二乙氧基硅烷2～6份；硬脂酸鈣0.10～0.15份；氧化鈰5～8份；二氧化鈦10～30份；石英粉60～120份；乙烯基三乙氧基硅烷0.5～1.5份；以鉑含量計算的鉑金絡合物10-100ppm份；苯并三唑0.5～2.0份；2,4-二氯過氧化苯甲酰1.0～1.5份。但是，上述專利中鉑金絡合物成本較高，苯并三唑毒性較大，而且無機原料較多，導致原料之間的相容性較差，機械性能較差。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一種耐高溫硅橡膠材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種耐高溫硅橡膠材料，由如下重量份數的原料制成：甲基乙烯基硅橡膠100份、氣相法白炭黑30-50份、聚酰亞胺3-7份、改性氮化鋁納米顆粒0.5-1.5份、硬脂酸鋅0.5-1.0份、六甲基二硅氮烷2-5份、甲基含氫硅油0.5-1.5份和硫化劑1-3份。

優選地，所述的甲基乙烯基硅橡膠的分子量為450000-650000，乙烯基含量為0.13-0.22%。

優選地，所述的硫化劑為雙二五硫化劑。

優選地，所述的改性氮化鋁納米顆粒的制備方法包括以下步驟：

（1）將氮化鋁納米顆粒、KH570和無水乙醇混合，攪拌5-8h，接著加入苯乙烯和過氧化二苯甲酰，65-80℃水浴反應8-12h，得到混合溶液；

（2）將步驟（1）混合溶液抽濾，50-60℃真空干燥4-6h，得到粉末；

（3）將步驟（2）得到的粉末用甲苯索氏提取6-10h，然后60-80℃真空干燥4-6h，球磨過篩，即得。

優選地，所述氮化鋁納米顆粒、KH570、苯乙烯、過氧化二苯甲酰的重量比為1:0.05-0.1:0.5-1:0.01-0.03。

優選地，所述氮化鋁納米顆粒與無水乙醇的用量比為1g:1.5-2.5mL。

優選地，所述的氮化鋁納米顆粒粒徑為20-50nm，熱導率150-320W/m·K。