本發(fā)明涉及電力絕緣膠料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體設(shè)計(jì)一種耐高壓絕緣膠料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活水平的提高，電力供應(yīng)越來(lái)越緊張，高壓電氣領(lǐng)域用絕緣膠料成為研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)電纜附件用的絕緣材料為三元乙丙橡膠，但隨著硅橡膠研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)更耐高溫、抗紫外線(xiàn)和抗氧化，憎水性更強(qiáng)，耐電弧性和對(duì)人體的親和性更好。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種以硅橡膠為基體具有良好電性能、力學(xué)性能和阻燃性的耐高壓絕緣膠料及其制備方法，適用于電纜絕緣料。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠50-80份、氯化聚乙烯8-15份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂12-16份、納米氮化鋁3-5份、超細(xì)云母粉2-6份、聚酰亞胺8-12份、偏高嶺土4-8份、硫酸鋇2-5份、瓜爾膠WP-051-4份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑3-7份、防老劑RD1-3份、半精煉石蠟2-4份、三烯丙基異三聚氰酸脂3-5份、固化劑4-6份、水合氧化鋁6-8份。優(yōu)選的，耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠70-80份、氯化聚乙烯12-15份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂14-16份、納米氮化鋁4-5份、超細(xì)云母粉5-6份、聚酰亞胺10-12份、偏高嶺土6-8份、硫酸鋇3-5份、瓜爾膠WP-053-4份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑6-7份、防老劑RD2-3份、半精煉石蠟3-4份、三烯丙基異三聚氰酸脂4-5份、固化劑4-6份、水合氧化鋁7-8份。優(yōu)選的，所述超細(xì)云母粉為白云母，過(guò)2000目篩剩余物≤0.1%。優(yōu)選的，所述固化劑為甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的組合物，甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3-5:1。優(yōu)選的，耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：1）按重量份稱(chēng)取原料；2）將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至75-80℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至83-87℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉8-10min，擠出冷卻，破碎得混合物二；3）將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱攪拌2-4min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫調(diào)速，保持3-7min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；4）將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。優(yōu)選的，步驟3）中擠出冷卻前需薄通6-8次。優(yōu)選的，步驟4）中加熱攪拌具體為溫度80-88℃，攪拌速度25r/min。優(yōu)選的，步驟4）中升溫調(diào)速具體為溫度95-105℃，攪拌速度為40-45r/min。由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基不是來(lái)自環(huán)氧丙烷，環(huán)氧基直接連接在脂環(huán)上，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐候性和抗紫外輻射性，其與納米氮化鋁作用顯著提高了電絕緣性，同時(shí)，納米氮化鋁與硅匹配性能好，在橡膠中易分散，可大幅度提高硅橡膠的導(dǎo)熱率，且引起的粘度上升率低；聚酰亞胺分子中的共軛雙鍵是電荷轉(zhuǎn)移的通道,其與填料內(nèi)的二氧化硅會(huì)形成物理纏結(jié)，同時(shí),二氧化硅連接相鄰的高分子鏈,在聚酰亞胺分子間形成鍵接的橋梁,使得電荷可以在聚酰亞胺分子鏈間移動(dòng)，減少了電荷的聚集,降低了局部放電擊穿的幾率,起到耐電暈保護(hù)作用；超細(xì)云母粉可提高機(jī)械強(qiáng)度、強(qiáng)韌性，增強(qiáng)抗老化及耐腐蝕性等；偏高嶺土為處于介穩(wěn)狀態(tài)的無(wú)定形硅鋁化合物，其與硫酸鋇反應(yīng)形成具有優(yōu)異耐腐蝕和耐久性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；三烯丙基異三聚氰酸脂為交聯(lián)劑，同時(shí)也可作為硫化機(jī)，甲基四氫苯酐具有固化劑和促進(jìn)劑的作用，半精煉石蠟具有防水、防老化的性能，水合氧化鋁為阻燃劑，具有補(bǔ)強(qiáng)性，提高了氧指數(shù)和抗電弧性。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠60份、氯化聚乙烯15份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂13份、納米氮化鋁4份、超細(xì)云母粉2份、聚酰亞胺10份、偏高嶺土6份、硫酸鋇4份、瓜爾膠WP-052份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑4.5份、防老劑RD1.3份、半精煉石蠟2份、三烯丙基異三聚氰酸脂4.3份、固化劑4份、水合氧化鋁6.8份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至79℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至84℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉8min，薄通6次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至82℃，以25r/min的速度攪拌2min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至98℃，以42r/min的速度攪拌，保持4min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為4:1。實(shí)施例2：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠68份、氯化聚乙烯12份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂15份、納米氮化鋁3.5份、超細(xì)云母粉6份、聚酰亞胺12份、偏高嶺土4份、硫酸鋇3份、瓜爾膠WP-053.6份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑5份、防老劑RD2.8份、半精煉石蠟3份、三烯丙基異三聚氰酸脂4.5份、固化劑3份、水合氧化鋁6份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至78℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至85℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉9min，薄通7次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至86℃，以25r/min的速度攪拌3min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至95℃，以44r/min的速度攪拌，保持6min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為4.5:1。實(shí)施例3：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠54份、氯化聚乙烯8份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂14份、納米氮化鋁4.2份、超細(xì)云母粉5份、聚酰亞胺10份、偏高嶺土7份、硫酸鋇2份、瓜爾膠WP-051份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑6份、防老劑RD3份、半精煉石蠟2.6份、三烯丙基異三聚氰酸脂4份、固化劑6份、水合氧化鋁7.2份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至80℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至87℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉9min，薄通8次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至88℃，以25r/min的速度攪拌2min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至105℃，以45r/min的速度攪拌，保持7min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3.5:1。實(shí)施例4：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠50份、氯化聚乙烯14份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂12份、納米氮化鋁3份、超細(xì)云母粉4份、聚酰亞胺8份、偏高嶺土5份、硫酸鋇4份、瓜爾膠WP-054份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑7份、防老劑RD2.2份、半精煉石蠟2.1份、三烯丙基異三聚氰酸脂3.5份、固化劑2份、水合氧化鋁7.5份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至75℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至84℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉8min，薄通8次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至80℃，以25r/min的速度攪拌4min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至100℃，以40r/min的速度攪拌，保持5min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:1。實(shí)施例5：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠70份、氯化聚乙烯10份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂16份、納米氮化鋁5份、超細(xì)云母粉3份、聚酰亞胺9份、偏高嶺土4份、硫酸鋇5份、瓜爾膠WP-053份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑3份、防老劑RD2份、半精煉石蠟3.5份、三烯丙基異三聚氰酸脂5份、固化劑5份、水合氧化鋁7份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至77℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至83℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉9min，薄通7次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至84℃，以25r/min的速度攪拌4min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至96℃，以43r/min的速度攪拌，保持4min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為5:1。實(shí)施例6：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠75份、氯化聚乙烯13份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂14份、納米氮化鋁4.7份、超細(xì)云母粉2份、聚酰亞胺11份、偏高嶺土8份、硫酸鋇4份、瓜爾膠WP-052.5份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑3.4份、防老劑RD1份、半精煉石蠟3.8份、三烯丙基異三聚氰酸脂3.2份、固化劑4份、水合氧化鋁8份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至76℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至86℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉10min，薄通7次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至85℃，以25r/min的速度攪拌3min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至102℃，以42r/min的速度攪拌，保持3min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為4:1。實(shí)施例7：一種耐高壓絕緣膠料由以下質(zhì)量份數(shù)組成：硅橡膠80份、氯化聚乙烯10份、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂13份、納米氮化鋁3.2份、超細(xì)云母粉5份、聚酰亞胺12份、偏高嶺土6份、硫酸鋇3份、瓜爾膠WP-054.5份、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑6.2份、防老劑RD1.5份、半精煉石蠟4份、三烯丙基異三聚氰酸脂3份、固化劑5份、水合氧化鋁6.5份。耐高壓絕緣膠料的制備方法，其制備步驟如下：按重量份稱(chēng)取原料；將硅橡膠、納米氮化鋁、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂置于開(kāi)煉機(jī)中混煉，待溫度上升至78℃，快速加入偏高嶺土、硫酸鋇、聚酰亞胺和超細(xì)云母粉，待溫度回升至86℃時(shí)加入固化劑、三烯丙基異三聚氰酸脂和混合物一，升溫至95℃，混煉10min，薄通6次后擠出冷卻，破碎得混合物二；將氯化聚乙烯、混合物二投入捏合機(jī)中，加熱至84℃，以25r/min的速度攪拌2min，然后加入半精煉石蠟、瓜爾膠WP-05、防老劑RD、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、水合氧化鋁，升溫至104℃，以41r/min的速度攪拌，保持5min，然后由螺桿擠壓出料，冷卻得混合物三；將混合物三置于雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒，烘干即得耐高壓絕緣膠料。其中固化劑甲基四氫苯酐與羥基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3.8:1。將本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目實(shí)施例1-7邵氏硬度D23±1拉伸強(qiáng)度，MPa14±1.6體積電阻率，Ω·m（6.8±0.4）×1013氧指數(shù)，%31±1.5介電強(qiáng)度，kV/mm33±2斷裂伸長(zhǎng)率，%365±10損耗因子0.025±0.008以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3