一种高性能绝缘子材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能绝缘子材料及其制备方法，所述高性能绝缘子材料的原料按质量百分比包括：50～68.8%母料，29.95～49.8%沉淀胶，0.05～0.5%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括：20～40%甲基乙烯基硅橡胶，56.95～78%氢氧化铝，0.05～3%甲基硅油，0.05～1.8%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括：50～70%甲基乙烯基硅橡胶，25～45%白炭黑，0.5～5%羟基硅油，0.05～5%硬脂酸。本发明中，所述高性能绝缘子材料环保，不污染环境，物理性能好，耐电压稳定，电压承受能力可达50kv～110kv，比重轻，存放时间长，存放时间可达1年左右。
【专利说明】一种高性能绝缘子材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及绝缘子【技术领域】，尤其涉及一种高性能绝缘子材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]绝缘子在架空输电线路中用来支持和固定母线与带电导体，并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘，因此绝缘子应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性倉泛。
[0003]随着电线电缆行业的快速发展，对绝缘子的质量及性能要求越来越高，如何制备一种不污染环境，物理性能好，耐电压稳定，比重轻，存放时间长的高性能绝缘子材料成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种高性能绝缘子材料及其制备方法，所述高性能绝缘子材料环保，不污染环境，物理性能好，耐电压稳定，电压承受能力可达50kv?llOkv，比重轻，存放时间长，存放时间可达I年左右。
[0005]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:50?68.8%母料，29.95?49.8%沉淀胶，0.05?0.5%硬脂酸铝；
[0006]其中，所述母料的原料按质量百分比包括:20?40%甲基乙烯基硅橡胶，56.95?78%氢氧化招,0.05?3%甲基娃油，0.05?1.8%含氢娃油；
[0007]所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:50?70%甲基乙烯基硅橡胶，25?45%白炭黑，0.5?5%羟基硅油 ，0.05?5%硬脂酸。
[0008]优选地，其原料按质量百分比包括:55?64.8%母料，35?44.8%沉淀胶，0.08?0.42%硬脂酸铝。
[0009]优选地，所述母料的原料按质量百分比包括:23?33%甲基乙烯基硅橡胶，65?75%氢氧化招,0.1?2.5%甲基娃油，0.1?1.5%含氢娃油。
[0010]优选地，所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:55?65%甲基乙烯基硅橡胶，30?40%白炭黑，1.5?4%羟基硅油，0.06?2%硬脂酸。
[0011]优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶为110甲基乙烯基硅橡胶，分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
[0012]一种高性能绝缘子材料的制备方法，包括如下步骤:
[0013]S1:母料制备:
[0014]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、甲基硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼温度为50?80°C ;
[0015]按质量百分比量取含氢硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼时间为20?40min，真空处理，处理时间为10?30min，出料，得到所述母料；
[0016]S2:沉淀胶制备:[0017]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油及硬脂酸，其中，将所量取的白炭黑分成三份，所述三份分别是占白炭黑总质量40?60%的第一白炭黑、20?40%的第二白炭黑及10?30%的第三白炭黑；
[0018]将所述甲基乙烯基硅橡胶、羟基硅油、硬脂酸及第一白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为40?60°C ;
[0019]将所述第二白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为60?80°C ；
[0020]将所述第三白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为80?100°C ；
[0021 ] 混炼温度升至140?180 V，将物料冷却，恒温，恒温时间为30?50min，真空处理，处理时间为10?30min，出料，得到所述沉淀胶；
[0022]S3:高性能绝缘子材料制备:
[0023]按质量百分比称取母料、沉淀胶及硬脂酸铝，投入捏合机混炼，混炼温度为110?130 0C，真空出料，得到所述高性能绝缘子材料。
[0024]优选地，在SI中，
[0025]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、甲基硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼温度为60?70°C ;
[0026]按质量百分比量取含氢硅油，投入捏合机，混炼成型,混炼时间为25?35min，真空处理，处理时间为15?25min，出料，得到所述母料；
[0027]优选地，在S2 中，
[0028]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、含氢硅油及硬脂酸，其中，将所量取的白炭黑分成三份，所述三份分别是占白炭黑总质量45?55%的第一白炭黑、25?35%的第二白炭黑及15?25%的第三白炭黑；
[0029]将甲基乙烯基硅橡胶、羟基硅油、硬脂酸及第一白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为45?55°C ;
[0030]将第二白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为65?75°C ；
[0031]将第三白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为85?95°C ；
[0032]将混炼温度升至150?170°C，将物料冷却，恒温，恒温时间为35?45min，真空处理，处理时间为15?25min，出料，得到所述沉淀胶。
[0033]优选地，在S3中，按质量百分比称取母料、沉淀胶及硬脂酸铝，投入捏合机混炼，混炼温度为117?123°C，真空出料，得到所述高性能绝缘子材料。
[0034]本发明中，通过控制高性能绝缘子材料配方及其含量，以甲基乙烯基硅橡胶为主料，氢氧化铝及白炭黑作为填充料，甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油及硬脂酸铝作为助剂，高性能绝缘子材料的制备分三步进行，分别进行母料、沉淀胶及高性能绝缘子材料的制备，得到的绝缘子材料环保，不污染环境，物理性能好，耐电压稳定，电压承受能力可达50kv?IlOkv,比重轻,存放时间长,存放时间可达I年左右。
【具体实施方式】
[0035]本发明提出的一种高性能绝缘子材料及其制备方法。
[0036]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:50?68.8%母料，29.95?49.8%沉淀胶，0.05?0.5%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括:20?40%甲基乙烯基硅橡胶，56.95?78%氢氧化铝，0.05?3%甲基硅油，0.05?1.8%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:50?70%甲基乙烯基硅橡胶，25?45%白炭黑，0.5?5%羟基硅油，0.05?5%硬脂酸。
[0037]实施例1
[0038]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:50%母料，49.5%沉淀胶，0.5%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括:20%110甲基乙烯基硅橡胶，78%氢氧化铝，0.2%甲基硅油，1.8%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:70%110甲基乙烯基硅橡胶，25%白炭黑，4.95%羟基硅油，0.05%硬脂酸。
[0039]其中，110甲基乙烯基硅橡胶的分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
[0040]实施例2
[0041]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:68.8%母料，31.15%沉淀胶，
0.05%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括:40%110甲基乙烯基硅橡胶，56.95%氢氧化铝，3%甲基硅油，0.05%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:50%110甲基乙烯基硅橡胶，44.5%白炭黑，0.5%羟基硅油，5%硬脂酸。
[0042]其中，110甲基乙烯基硅橡胶的分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
[0043]实施例3
[0044]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:59.92%母料，39.95%沉淀胶，
0.13%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括:30.72%110甲基乙烯基硅橡胶，69.12%氢氧化铝，0.15%甲基硅油，0.15%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:61.53%110甲基乙烯基硅橡胶，36.19%白炭黑，2.17%羟基硅油，0.11%硬脂酸。
[0045]其中，110甲基乙烯基硅橡胶的分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
[0046]实施例4
[0047]一种高性能绝缘子材料，其原料按质量百分比包括:59.92%母料，39.95%沉淀胶，
0.13%硬脂酸铝；其中，所述母料的原料按质量百分比包括:29.95%110甲基乙烯基硅橡胶，67.37%氢氧化铝，1.79%甲基硅油，0.89%含氢硅油；所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:60.61%110甲基乙烯基硅橡胶，35.65%白炭黑，3.57%羟基硅油，0.17%硬脂酸。
[0048]其中，110甲基乙烯基硅橡胶的分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
[0049]一种根据I?4任一实施例所述高性能绝缘子材料的制备方法，包括如下步骤:
[0050]S1:母料制备:
[0051]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、甲基硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼温度为50?80°C，优选60?70°C，例如60°C、65°C、68°C、70°C ；
[0052]按质量百分比量取含氢硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼时间为20?40min，优选 25 ?35min,例如 25min、27min、30min、33min、35min,真空处理，处理时间为 10 ?30min,优选 15 ?25min,例如 15min、17min、20min、22min、25min,出料,得到所述母料；
[0053]S2:沉淀胶制备:[0054]按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油及硬脂酸，其中，将所量取的白炭黑分成三份，所述三份分别是占白炭黑总质量40?60%的第一白炭黑，20?40%的第二白炭黑及10?30%的第三白炭黑，优选45?55%的第一白炭黑、25?35%的第二白炭黑及15?25%的第三白炭黑，例如第一白炭黑为45%、47%、50%、53%、55%，第二白炭黑为 25%、28%、31%、34%、35%，第三白炭黑为 15%、16%、19%、23%、25% ；
[0055]将所述甲基乙烯基硅橡胶、羟基硅油、硬脂酸及第一白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为 40 ?60°C，优选 45 ?55°C，例如 45°C、46°C、48°C、51°C、55°C ;
[0056]将所述第二白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为60?80°C，优选65?75。。，例如 65。。、65。。、65。。、65。。、65。。、；
[0057]将所述第三白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为80?100°C，优选85?95°C，例如 85°C、87°C、90°C、92°C、95°C ；
[0058]混炼温度升至140 ?180°C，优选 150 ?170°C，例如 150°C、154°C、158°C、163°C、167°C、170°C，将物料冷却，恒温，恒温时间为30?50min，例如15?25min，例如15min、17min、20min、22min、25min,真空处理，处理时间为10?30min,优选15?25min,例如15min、17min、20min、23min、25min、,出料,得到所述沉淀胶；
[0059]S3:高性能绝缘子材料制备:
[0060]按质量百分比称取母料、沉淀胶及硬脂酸铝，投入捏合机混炼，混炼温度为110?130°C，优选117?123°C，例如117°C、120°C、123°C，真空出料，得到所述高性能绝缘子材料。
[0061]以上所述高性能绝缘子材料环保，不污染环境，物理性能好，耐电压稳定，电压承受能力可达50kv?llOkv，比重 轻,存放时间长,存放时间可达I年左右。
[0062]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高性能绝缘子材料，其特征在于，其原料按质量百分比包括:50?68.8%母料，29.95?49.8%沉淀胶，0.05?0.5%硬脂酸铝； 其中，所述母料的原料按质量百分比包括:20?40%甲基乙烯基硅橡胶，56.95?78%氢氧化招，0.05?3%甲基娃油,0.05?1.8%含氢娃油； 所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:50?70%甲基乙烯基硅橡胶，25?45%白炭黑，0.5?5%羟基硅油，0.05?5%硬脂酸。
2.根据权利要求1所述高性能绝缘子材料，其特征在于，其原料按质量百分比包括:55?64.8%母料，35?44.8%沉淀胶，0.08?0.42%硬脂酸铝。
3.根据权利要求1所述高性能绝缘子材料，其特征在于，所述母料的原料按质量百分比包括:23?33%甲基乙烯基硅橡胶，65?75%氢氧化铝，0.1?2.5%甲基硅油，0.1?1.5%含氢娃油。
4.根据权利要求1所述高性能绝缘子材料，其特征在于，所述沉淀胶的原料按质量百分比包括:55?65%甲基乙烯基硅橡胶，30?40%白炭黑，1.5?4%羟基硅油，0.06?2%硬脂酸。
5.根据权利要求1所述高性能绝缘子材料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶为110甲基乙烯基硅橡胶，分子量在45?70万之间，乙烯基含量的摩尔百分比在0.07?0.3之间。
6.一种根据权利要求1?5任一项所述高性能绝缘子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 51:母料制备:` 按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、甲基硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼温度为50?80°C ; 按质量百分比量取含氢硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼时间为20?40min，真空处理，处理时间为10?30min，出料，得到所述母料； 52:沉淀胶制备: 按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油及硬脂酸，其中，将所量取的白炭黑分成三份，所述三份分别是占白炭黑总质量40?60%的第一白炭黑、20?40%的第二白炭黑及10?30%的第三白炭黑； 将所述甲基乙烯基硅橡胶、羟基硅油、硬脂酸及第一白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为40?60°C ; 将所述第二白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为60?80°C ； 将所述第三白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为80?100°C ； 混炼温度升至140?180°C，将物料冷却，恒温，恒温时间为30?50min，真空处理，处理时间为10?30min,出料,得到所述沉淀胶； 53:高性能绝缘子材料制备: 按质量百分比称取母料、沉淀胶及硬脂酸铝，投入捏合机混炼，混炼温度为110?130 0C，真空出料，得到所述高性能绝缘子材料。
7.根据权利要求6所述高性能绝缘子材料的制备方法，其特征在于，在SI中， 按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、甲基硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼温度为60?70°C ; 按质量百分比量取含氢硅油，投入捏合机，混炼成型，混炼时间为25?35min，真空处理，处理时间为15?25min，出料，得到所述母料。
8.根据权利要求6所述高性能绝缘子材料的制备方法，其特征在于，在S2中， 按质量百分比分别量取甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、含氢硅油及硬脂酸，其中，将所量取的白炭黑分成三份，所述三份分别是占白炭黑总质量45?55%的第一白炭黑、25?35%的第二白炭黑及15?25%的第三白炭黑； 将甲基乙烯基硅橡胶、羟基硅油、硬脂酸及第一白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为45?55°C ； 将第二白炭黑 投入捏合机，混炼成型，混炼温度为65?75°C ； 将第三白炭黑投入捏合机，混炼成型，混炼温度为85?95°C ； 将混炼温度升至150?170°C，将物料冷却，恒温，恒温时间为35?45min，真空处理，处理时间为15?25min，出料，得到所述沉淀胶。
9.根据权利要求6所述高性能绝缘子材料的制备方法，其特征在于，在S3中，按质量百分比称取母料、沉淀胶及硬脂酸铝，投入捏合机混炼，混炼温度为117?123°C，真空出料，得到所述高性能绝缘子材料。
【文档编号】C08K5/098GK103436030SQ201310352275
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】张新华, 李保生 申请人:天长市荣盛有机硅科技有限公司