[發明專利]一種戶外高壓用絕緣硅橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202011146616.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112175397A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 姚英邦;許一文;李毅;胡永才;魯圣國;梁波;陶濤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;東莞華南設計創新院
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/14;C08K3/04
• 代理公司: 東莞科言知識產權代理事務所(普通合伙) 44671
• 代理人: 何文婕

本發明提供了一種戶外高壓用絕緣硅橡膠及其制備方法，包括以下步驟：步驟S1，將納米金剛石、甲基乙烯基硅橡膠、二氧化硅、氫氧化鋁及二叔丁基過氧化物按照預設配比進行稱量后混合；步驟S2，將混合后的納米金剛石、甲基乙烯基硅橡膠、二氧化硅、氫氧化鋁及二叔丁基過氧化物放入捏合機及三輥研磨機中進行多次混料球磨，得到均勻的原料；步驟S3，將原料進行硫化處理得到戶外高壓用絕緣硅橡膠。本發明通過向硅橡膠中添加納米金剛石，納米金剛石是理想的絕緣體、良好的熱導體（導熱系數：2000W/m?K）、優異的機械強度、對化學物質的高穩定性、眾所周知的生物相容性等，使金剛石成為硬質涂層、生物醫學應用的一個很有前景的候選材料，能夠有效增強硅橡膠的導熱性、疏水性能及機械強度。

技術領域

本發明涉及陶瓷技術領域，尤其涉及一種戶外高壓用絕緣硅橡膠及其制備方法。

背景技術

近年來，硅橡膠基復合材料大量應用于高壓戶外絕緣子，如架空高壓輸電線路的隔離支架、變壓器、電抗器等。與傳統的陶瓷或玻璃高壓絕緣子相比，硅橡膠復合絕緣子具有重量輕、維護方便、耐污閃、憎水性好等優點，但眾所周知硅橡膠復合絕緣體導熱系數低（0.2～0.4W/m?K）是其缺點之一，局部嚴重發熱，可能導致整個電網嚴重故障。通過增加熱導率，可以迅速釋放直流泄漏或放電產生的熱量，從而抑制電蝕或擊穿。因此，如何提高硅橡膠的熱導率是急需解決的問題。

發明內容

本發明為解決現有硅橡膠的熱導率低的技術問題，提供了一種戶外高壓用絕緣硅橡膠及其制備方法。

本發明提供了一種戶外高壓用絕緣硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1，將納米金剛石、甲基乙烯基硅橡膠、二氧化硅、氫氧化鋁及二叔丁基過氧化物按照預設配比進行稱量后混合；

步驟S2，將混合后的納米金剛石、甲基乙烯基硅橡膠、二氧化硅、氫氧化鋁及二叔丁基過氧化物放入捏合機及三輥研磨機中進行多次混料球磨，得到均勻的原料；

步驟S3，將原料進行硫化處理得到戶外高壓用絕緣硅橡膠。

進一步地，步驟S1中，所述納米金剛石作為改性填料。

進一步地，以重量份為單位，納米金剛石占所有材料的重量的0~8%；或以體積份為單位，所述納米金剛石占所有材料的體積的0~3.7%。

進一步地，步驟S2中，所述多次混料球磨為八次混料球磨。

進一步地，步驟S3中，所述硫化處理包括以下具體步驟：

將原料放入10 MPa，180 ℃環境中60分鐘，以完成橡膠硫化成型。

另一方面，本發明還提供一種戶外高壓用絕緣硅橡膠，所述戶外高壓用絕緣硅橡膠采用所述的制備方法制得。

本發明的有益效果是：本發明通過向硅橡膠中添加納米金剛石，納米金剛石是理想的絕緣體、良好的熱導體（導熱系數：2000W/m?K）、優異的機械強度、對化學物質的高穩定性、眾所周知的生物相容性等，使金剛石成為硬質涂層、生物醫學應用的一個很有前景的候選材料，能夠有效增強硅橡膠的導熱性、疏水性能及機械強度；此外，納米金剛石的平均直徑在80-10 nm之間，較小的粒徑有助于各個原料組分間的相互混合，有效減小孔隙率和降低團聚現象。

附圖說明

圖1為納米金剛石場發射透射電子顯微鏡電鏡圖示意圖。

圖2為不添加納米金剛石改性的硅橡膠的SEM示意圖。

圖3為本發明實戶外高壓用絕緣硅橡膠施例一的SEM示意圖。

圖4為本發明戶外高壓用絕緣硅橡膠實施例二的SEM示意圖。

圖5為本發明戶外高壓用絕緣硅橡膠實施例三的SEM示意圖。