本發(fā)明屬于絕緣子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絕緣子材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

絕緣子在架空輸電線路中具有重要的作用，主要用來支持和固定母線與帶電導(dǎo)體，并使帶電導(dǎo)體間或?qū)w與大地間有足夠的距離與絕緣，絕緣子不僅在運行中承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的拉力，還經(jīng)受著日曬、雨淋、氣候變化及化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機械強度，絕緣子的好壞對線路的安全運行是十分重要的。

隨著電線電纜行業(yè)的快速發(fā)展，對絕緣子的質(zhì)量及性能要求越來越高，如何制備一種制備過程環(huán)境危害小，產(chǎn)品物理性能好，耐電壓穩(wěn)定，比重輕，存放時間長的絕緣子材料成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種絕緣子材料及其制備方法，該絕緣子材料環(huán)保，不污染環(huán)境，物理性能好，耐電壓穩(wěn)定，比重輕，存放時間長。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用如下技術(shù)方案：

一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉5～8份、氫氧化鋁10～20份、白炭黑3～5份、天然橡膠30～50份、硬脂酸1～3份、納米氧化鋅5～12份、聚酰亞胺20～30份、抗氧劑2～5份。

優(yōu)選的，所述絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉6～7份、氫氧化鋁13～17份、白炭黑4～5份、天然橡膠40～47份、硬脂酸2～3份、納米氧化鋅8～11份、聚酰亞胺23～25份、抗氧劑3～4份。

優(yōu)選的，所述絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉6.3份、氫氧化鋁15份、白炭黑4.7份、天然橡膠42份、硬脂酸2.7份、納米氧化鋅10份、聚酰亞胺24份、抗氧劑3.7份。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為60～65℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為80～100℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為35～38min，再真空處理，處理時間為20～25min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的白炭黑b及20%的白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為60～65℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為70～75℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為90～95℃，最后，將混煉溫度升至170～180℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為35～45min，真空處理，處理時間為17～28min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為113～127℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

優(yōu)選的，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間10～20min。

優(yōu)選的，所述步驟（2）中真空處理時間為20～25min。

優(yōu)選的，所述步驟（3）中混煉時間為40～50min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明所述絕緣子材料，通過控制絕緣子材料的配方及配方含量，使獲得的絕緣子材料環(huán)保，不污染環(huán)境，物理性能好，耐電壓穩(wěn)定，電壓承受能力可達10kv～35kv，比重輕，存放時間長，存放時間可達1年左右；

（2）本發(fā)明優(yōu)選納米氧化鋅作為添加劑，是出于zno對紫外線的吸收特性有利于提高聚合物材料的耐電老化和局部放電擊穿性能，這對材料應(yīng)用于極端環(huán)境具有重要意義；

（3）本發(fā)明所述的制備方法，操作簡單，條件易控，不污染環(huán)境，可應(yīng)用于多種粉體材料的聚合物絕緣子制備。因此具有應(yīng)用面廣、可靠性高、工藝簡單、可操作性強等優(yōu)點。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

本實施例涉及一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉5份、氫氧化鋁10份、白炭黑3份、天然橡膠30份、硬脂酸1份、納米氧化鋅5份、聚酰亞胺20份、抗氧劑2份。

其中，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為60℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為80℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為35min，再真空處理，處理時間為20min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的白炭黑b及20%的白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為60℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為70℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為90℃，最后，將混煉溫度升至170℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為35min，真空處理，處理時間為17min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為113℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

其中，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間10min，所述步驟（3）中混煉時間為40min。

實施例2

本實施例涉及一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉8份、氫氧化鋁20份、白炭黑5份、天然橡膠50份、硬脂酸3份、納米氧化鋅12份、聚酰亞胺30份、抗氧劑5份。

其中，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為65℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為100℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為38min，再真空處理，處理時間為25min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的第二白炭黑b及20%的第三白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為65℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為75℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為95℃，最后，將混煉溫度升至180℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為45min，真空處理，處理時間為28min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為127℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

其中，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間20min，所述步驟（3）中混煉時間為50min。

實施例3

本實施例涉及一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉6份、氫氧化鋁13份、白炭黑4份、天然橡膠40份、硬脂酸2份、納米氧化鋅8份、聚酰亞胺23份、抗氧劑3份。

其中，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為90℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為36min，再真空處理，處理時間為23min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的第二白炭黑b及20%的第三白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為72℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為93℃，最后，將混煉溫度升至175℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為40min，真空處理，處理時間為20min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為125℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

其中，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間17min，所述步驟（3）中混煉時間為43min。

實施例4

本實施例涉及一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉7份、氫氧化鋁17份、白炭黑5份、天然橡膠47份、硬脂酸3份、納米氧化鋅11份、聚酰亞胺25份、抗氧劑4份。

其中，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為90℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為36min，再真空處理，處理時間為23min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的第二白炭黑b及20%的第三白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為72℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為93℃，最后，將混煉溫度升至175℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為40min，真空處理，處理時間為25min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為125℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

其中，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間17min，所述步驟（3）中混煉時間為43min。

實施例5

本實施例涉及一種絕緣子材料，包括以下重量份的組分：硅微粉6.3份、氫氧化鋁15份、白炭黑4.7份、天然橡膠42份、硬脂酸2.7份、納米氧化鋅10份、聚酰亞胺24份、抗氧劑3.7份。

其中，所述聚酰亞胺為熱塑型聚酰亞胺。

一種制備所述絕緣子材料的方法，包括如下步驟：

（1）先將氫氧化鋁、聚酰亞胺投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將硅微粉投入捏合機混煉，混煉溫度為90℃，然后取納米氧化鋅，投入捏合機，混煉時間為36min，再真空處理，處理時間為23min，出料，制得絕緣子母料a；

（2）取白炭黑、天然橡膠及硬脂酸，將所量取的白炭黑分成三份，所述三份分別是占白炭黑總質(zhì)量50的白炭黑a、30%的第二白炭黑b及20%的第三白炭黑c，先將天然橡膠、硬脂酸及白炭黑a投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為63℃，再將白炭黑b投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為72℃，然后將白炭黑c投入捏合機，混煉成型，混煉溫度為93℃，最后，將混煉溫度升至175℃，將物料冷卻，恒溫，恒溫時間為40min，真空處理，處理時間為25min，出料，得到所述母料b；

（3）將步驟（1）得到的母料a、步驟（2）得到的母料b及抗氧化劑，投入捏合機混煉，混煉溫度為125℃，真空出料，得到所述絕緣子材料。

其中，所述步驟（1）硅微粉加入捏合機混煉，混煉時間17min，所述步驟（3）中混煉時間為43min。

從上述實施例可以看出，該絕緣子材料環(huán)保，不污染環(huán)境，物理性能好，耐電壓穩(wěn)定，比重輕，存放時間長。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。