变压器密封垫及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种变压器密封垫及其制备方法，制备方法包括：a、在125-135℃下，将氯醇橡胶、炭黑、硅橡胶、环氧硬脂酸丁酯和膨胀蛭石混炼得到第一混合物；b、在90-100℃下，将氯化镁、硬脂酸锌、纳米二氧化钛、促进剂和防老剂加入至第一混合物中并进行混炼制得第二混合物；c、在170-190℃下将第二混合物和硫化剂混炼以进行硫化处理制得变压器密封垫；该变压器密封垫具有优异的机械性能和抗老化性能，完全能够适用油浸式变压器。
【专利说明】变压器密封垫及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变压器零部件，具体地，涉及一种变压器密封垫及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 密封垫，是油浸式变压器的一个重要零件，起到密封，防止变压器漏油的作用。现 有的橡胶密封垫由于其力学性能不稳定或者易老化，造成变压器渗漏油，严重影响了变压 器的使用寿命，给电力系统和用户造成巨大的经济损失。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种变压器密封垫及其制备方法，通过该方法制得变压器密 封垫具有优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，同时该方法步骤简单，原 料易得。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种变压器密封垫的制备方法，所述制备方法包 括：
[0005] a、在125-135?下，将氯醇橡胶、炭黑、硅橡胶、环氧硬脂酸丁酯和膨胀蛭石混炼得 到第一混合物；
[0006] b、在90-100°C下，将氯化镁、硬脂酸锌、纳米二氧化钛、促进剂和防老剂加入至第 一混合物中并进行混炼制得第二混合物；
[0007] C、在170-190°c下将第二混合物和硫化剂混炼以进行硫化处理制得变压器密封 垫；
[0008] 其中，相对于100重量份的氯醇橡胶，所述炭黑的用量为7-11重量份，所述硅橡胶 的用量为40-60重量份，所述环氧硬脂酸丁酯的用量为20-25重量份，所述膨胀蛭石的用量 为8-12重量份，所述氯化镁的用量为3-4重量份，所述硬脂酸锌的用量为15-25重量份，所 述纳米二氧化钛的用量为0. 5-1. 5重量份，所述促进剂的用量为1. 2-1. 4重量份，所述防老 剂的用量为〇. 5-1重量份，所述硫化剂的用量为3-5重量份。
[0009] 本发明还提供了一种变压器密封垫，所述变压器密封垫通过上述的方法制备而 成。
[0010] 通过上述技术方案，本发明首先将氯醇橡胶、炭黑、硅橡胶、环氧硬脂酸丁酯和膨 胀蛭石混炼得到第一混合物，然后氯化镁、硬脂酸锌、纳米二氧化钛、促进剂和防老剂加入 至第一混合物中并进行混炼制得第二混合物，最后将第二混合物和硫化剂混炼以进行硫化 处理制得变压器密封垫，这样三步混炼法制得变压器密封垫具有优异的拉伸强度、扯裂伸 长率、撕裂强度和抗老化性能，同时该方法步骤简单，原料易得。
[0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0012] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0013] 本发明提供了一种变压器密封垫的制备方法，所述制备方法包括：
[0014] a、在125-135°c下，将氯醇橡胶、炭黑、硅橡胶、环氧硬脂酸丁酯和膨胀蛭石混炼得 到第一混合物；
[0015] b、在90-100°C下，将氯化镁、硬脂酸锌、纳米二氧化钛、促进剂和防老剂加入至第 一混合物中并进行混炼制得第二混合物；
[0016] c、在170-190°C下将第二混合物和硫化剂混炼以进行硫化处理制得变压器密封 垫；
[0017] 其中，相对于100重量份的氯醇橡胶，所述炭黑的用量为7-11重量份，所述硅橡胶 的用量为40-60重量份，所述环氧硬脂酸丁酯的用量为20-25重量份，所述膨胀蛭石的用量 为8-12重量份，所述氯化镁的用量为3-4重量份，所述硬脂酸锌的用量为15-25重量份，所 述纳米二氧化钛的用量为0. 5-1. 5重量份，所述促进剂的用量为1. 2-1. 4重量份，所述防老 剂的用量为〇. 5-1重量份，所述硫化剂的用量为3-5重量份。
[0018] 在本发明中，所述氯醇橡胶的分子量可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的 变压器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述 氯醇橡胶的重均分子量为5万-8万。
[0019] 在本发明中，所述硅橡胶的分子量可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的变 压器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述硅 橡胶的重均分子量为2万-5万。
[0020] 在本发明中，所述纳米二氧化钛的粒径可以在宽的范围内选择，但为了使得制得 的变压器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所 述纳米二氧化钛的粒径为5-10nm。
[0021] 在本发明中，所述膨胀蛭石的粒径可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的变 压器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述膨 胀蛭石的粒径为0. 5-1. 5mm。
[0022] 在本发明中，所述促进剂的种类可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的变压 器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述促进 剂选自N-叔丁基双-2-苯并噻唑次磺酸胺、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和2-硫醇基 苯并噻唑中的一种或多种。
[0023] 在本发明中，所述防老剂的种类可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的变压 器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述防老 剂选自2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-2-萘胺和2-巯基苯并咪唑中的一种或 多种。
[0024] 在本发明中，所述硫化剂的种类可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的变压 器密封垫具有更优异的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，所述硫化 剂选自二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆和四苄基二硫化秋兰姆中的一种或多 种。
[0025] 在本发明中，为了进一步提高制得的变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂 强度和抗老化性能，优选地，所述制备方法还包括将将所述膨胀蛭石在200-25°C下进行热 处理。为了提高热处理的效果，更优选地，所述热处理的时间为2-3h。
[0026] 在本发明中，各步骤中的混炼时间可以在宽的范围选择，但是为了进一步提高制 得的变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度和抗老化性能，优选地，在步骤a中， 所述混炼的时间为l_2h ;更优选地，在步骤b中，所述混炼的时间为8_15h ;进一步更优选 地，在步骤5中，所述混炼的时间为5_7h。
[0027] 本发明还提供了一种变压器密封垫，所述变压器密封垫通过上述的方法制备而 成。
[0028] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，拉伸强度和扯裂伸长 率通过GB/T528-1998的方法测得，撕裂强度通过GB/T529-1999的方法测得，压缩永久变形 参数通过GB/T7759-1996的方法测得，在25#变压器油中体积变化率通过GB/T1690-1992 的方法测得。
[0029] 本发明中使用的试剂以及药品均为本领域所熟知的市售品。
[0030] 实施例1
[0031] a、在13(TC下，将氯醇橡胶100kg、炭黑9kg、娃橡胶50kg、环氧硬脂酸丁酯22kg和 膨胀蛭石IOkg混炼I. 5h得到第一混合物；其中，膨胀蛭石使用前在220°C下热处理2. 5h后 并研磨使的膨胀蛭石的粒径为Imm ;氯醇橡胶的重均分子量为7万；硅橡胶的重均分子量为 4万。
[0032] b、在95 °C下，将氯化镁3. 5kg、硬脂酸锌20kg、纳米二氧化钛1kg、N-叔丁基 双-2-苯并噻唑次磺酸胺I. 3kg和2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0. 8kg加入至第一混 合物中并进行混炼IOh制得第二混合物；其中，纳米二氧化钛的粒径为8nm。
[0033] c、在180°C下将第二混合物和二硫化四乙基秋兰姆4kg混炼6h以进行硫化处理制 得变压器密封垫Al。
[0034] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0035] 实施例2
[0036] a、在125?下，将氯醇橡胶100kg、炭黑7kg、娃橡胶40kg、环氧硬脂酸丁酯20kg和 膨胀蛭石8kg混炼Ih得到第一混合物；其中，膨胀蛭石使用前在200°C下热处理2h后并研 磨使的膨胀蛭石的粒径为〇. 5_ ;氯醇橡胶的重均分子量为5万；硅橡胶的重均分子量为2 万。
[0037] b、在90°C下，将氯化镁3kg、硬脂酸锌15kg、纳米二氧化钛0.5kg、N-叔丁基 双-2-苯并噻唑次磺酸胺I. 2kg和2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0. 5kg加入至第一混 合物中并进行混炼8h制得第二混合物；其中，纳米二氧化钛的粒径为5nm。
[0038] c、在170°C下将第二混合物和二硫化四乙基秋兰姆3kg混炼5h以进行硫化处理制 得变压器密封垫A2。
[0039] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0040] 实施例3
[0041] a、在135°C下，将氯醇橡胶100kg、炭黑11kg、娃橡胶60kg、环氧硬脂酸丁酯25kg 和膨胀蛭石12kg混炼2h得到第一混合物；其中，膨胀蛭石使用前在250°C下热处理3h后 并研磨使的膨胀蛭石的粒径为I. 5mm ;氯醇橡胶的重均分子量为8万；硅橡胶的重均分子量 为5万。
[0042] b、在KKTC下，将氯化镁4kg、硬脂酸锌25kg、纳米二氧化钛1.5kg、N-叔丁基 双-2-苯并噻唑次磺酸胺I. 4kg和2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉Ikg加入至第一混合 物中并进行混炼15h制得第二混合物；其中，纳米二氧化钛的粒径为10nm。
[0043] c、在190°C下将第二混合物和二硫化四乙基秋兰姆5kg混炼7h以进行硫化处理制 得变压器密封垫A3。
[0044] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0045] 实施例4
[0046] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，将N-叔丁基双-2-苯并噻唑次磺酸胺换 成N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺制得变压器密封垫A4。
[0047] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0048] 实施例5
[0049] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，将2,2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉换成 N-苯基-2-萘胺制得变压器密封垫A5。
[0050] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0051] 实施例6
[0052] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，将二硫化四乙基秋兰姆换成二硫化四甲 基秋兰姆制得变压器密封垫A6。
[0053] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0054] 对比例1
[0055] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤a中的温度为IKTC制得变压器密封 垫B1。
[0056] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0057] 对比例2
[0058] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤a中的温度为140°C制得变压器密封 垫B2。
[0059] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0060] 对比例3
[0061] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤b中的温度为80°C制得变压器密封垫 B3〇
[0062] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0063] 对比例4
[0064] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤b中的温度为IKTC制得变压器密封 垫B4。
[0065] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0066] 对比例5
[0067] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤c中的温度为150°C制得变压器密封 垫B5。
[0068] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0069] 对比例6
[0070] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤c中的温度为200°C制得变压器密封 垫B6。
[0071] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0072] 对比例7
[0073] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，硅橡胶为30kg制得变压器密封垫B7。
[0074] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0075] 对比例8
[0076] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，硅橡胶为70kg制得变压器密封垫B8。
[0077] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0078] 对比例9
[0079] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，纳米二氧化钛为0. 2kg制得变压器密封垫 B9〇
[0080] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0081] 对比例10
[0082] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，纳米二氧化钛为2kg制得变压器密封垫 B10。
[0083] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0084] 对比例11
[0085] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，膨胀蛭石为5kg制得变压器密封垫B11。
[0086] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0087] 对比例12
[0088] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，膨胀蛭石为15kg制得变压器密封垫B12。
[0089] 该变压器密封垫的拉伸强度、扯裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形参数和在25# 变压器油中体积变化率参数见表1。
[0090]
【权利要求】
1. 一种变压器密封垫的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： a、 在125-135°C下，将氯醇橡胶、炭黑、硅橡胶、环氧硬脂酸丁酯和膨胀蛭石混炼得到第 一混合物； b、 在90-KKTC下，将氯化镁、硬脂酸锌、纳米二氧化钛、促进剂和防老剂加入至第一混 合物中并进行混炼制得第二混合物； c、 在170-190°C下将第二混合物和硫化剂混炼以进行硫化处理制得变压器密封垫； 其中，相对于100重量份的氯醇橡胶，所述炭黑的用量为7-11重量份，所述硅橡胶的 用量为40-60重量份，所述环氧硬脂酸丁酯的用量为20-25重量份，所述膨胀蛭石的用量为 8-12重量份，所述氯化镁的用量为3-4重量份，所述硬脂酸锌的用量为15-25重量份，所述 纳米二氧化钛的用量为0. 5-1. 5重量份，所述促进剂的用量为1. 2-1. 4重量份，所述防老剂 的用量为〇. 5-1重量份，所述硫化剂的用量为3-5重量份。
2. 根据权利要求1所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述氯醇橡胶的重均分子 量为5万-8万； 优选地，所述硅橡胶的重均分子量为2万-5万。
3. 根据权利要求1所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述纳米二氧化钛的粒径 为 5-lOnm ; 优选地，所述膨胀蛭石的粒径为0. 5-1. 5_。
4. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述促进 剂选自N-叔丁基双-2-苯并噻唑次磺酸胺、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和2-硫醇基 苯并噻唑中的一种或多种。
5. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述防老 剂选自2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-2-萘胺和2-巯基苯并咪唑中的一种或 多种。
6. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述硫化 剂选自二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆和四苄基二硫化秋兰姆中的一种或多 种。
7. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的变压器密封垫的制备方法，其中，所述制备 方法还包括将将所述膨胀蛭石在200-25 °C下进行热处理； 优选地，所述热处理的时间为2-3h。
8. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的变压器密封垫的制备方法，其中，在步骤a 中，所述混炼的时间为l_2h ; 优选地，在步骤b中，所述混炼的时间为8-15h ; 更优选地，在步骤5中，所述混炼的时间为5-7h。
9. 一种变压器密封垫，其特征在于，所述变压器密封垫通过权利要求1-8中的任意一 项所述的方法制备而成。
【文档编号】C08K13/02GK104312130SQ201410503561
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】姚强, 付丽琴, 吴兆祥 申请人:安徽蓝翔电器成套设备有限公司