本发明涉及一种管道阴极保护系统绝缘接头用新型绝缘密封材料及其制作方法。
背景技术：
管道阴极保护系统，可以有效防止管道腐蚀，绝缘接头作为管道阴极保护系统中的一个主要部件，主要作用是将绝缘接头两端管线电绝缘，防止阴极保护道电流的流失，提高管道阴极保护效果，同时要求密封可靠，防止管线内介质泄漏。
密封环作为绝缘接头内部的一个主要零件，其材料性能既要能够保证长期密封性，又要具有良好的电绝缘性能，要求密封材料的击穿电压大于等于35KV/mm，绝缘接头密封环常用的材料为氟橡胶，现有氟橡胶密封材料的击穿电压一般小于都25KV/mm，必须对氟橡胶材料配方进行试验研究，满足绝缘接头对密封材料的密封性能和电绝缘性能的双重要求。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种绝缘接头用新型绝缘密封材料及其制作方法，旨在解决常用氟橡胶材料击穿电压无法满足绝缘接头对密封环材料性能指标的要求，通过对氟橡胶材料配方调整，使材料的性能指标满足绝缘接头对密封材料的要求。
本发明所采用的技术方案是：一种绝缘接头用新型绝缘密封材料，各组分及其质量比为：氟橡胶含量为99-100，MgO含量为3.5-4.5，CaO含量为5.5-6，氟化钙含量为17-17.5，碳酸钙含量为17-17.5，3#硫化剂含量为0.45-0.5，双粉AF含量为2.3-2.5，硫化助剂卞基三苯基氯化磷含量为0.35-0.4。
本发明还提供了一种绝缘接头用新型绝缘密封材料的制作方法，包括如下步骤：
步骤一、按如下顺序加入氟橡胶、MgO、CaO、氟化钙、碳酸钙、硫化剂、双粉AF和硫化助剂卞基三苯基氯化磷，在开炼机上进行混炼，得到混炼胶；
步骤二、将步骤一得到的混炼胶经过低温干燥存放，然后在硫化成型10分钟前在开炼机上进行一次返炼。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过对氟橡胶配方和制作工艺的调整，提高了氟橡胶材料的击穿电压，同时保证材料的硬度、机械性能、耐蚀性及绝缘电阻等指标满足绝缘接头要求，具体表现如下：
1、密封环材料生胶采用氟橡胶，吸酸剂采用MgO、CaO、填充剂采用氟化钙、碳酸钙，硫化剂采用3#硫化剂、双粉AF，硫化助剂采用卡基三苯基氯化磷。材料性能指标满足：硬度(Shore A)：70°±5°；拉伸强度：≥15MPa；脆性温度：-30℃；扯断伸长率：≥200％；压缩永久变形(180℃X24h)：≤25％；撕裂强度：≥25KN/m；绝缘电阻:≥500MΩ(500V D.C)；击穿电压:≥35kV/mm；老化试验(250℃X70h):硬度(Shore A)变化率：≤+10％；拉伸强度变化率：≤-25％；拉断伸长率变化率：≤-25％。
2、密封件材质耐高温，短时间可达300℃，在200℃情况下可长期使用。
3、耐油、耐天然气及少量HF等气体。
具体实施方式
本发明公开了一种绝缘接头密封环材料配方，该配方成份包括生胶、吸酸剂、填充剂、硫化剂、硫化助剂，该配方制作的密封环材料的硬度、拉伸强度、脆性温度、扯断伸长率、压缩永久变形、撕裂强度、绝缘电阻、击穿电压、老化性能等性能指标满足绝缘接头对密封材料性能指标的要求。
绝缘接头采用的新型绝缘密封材料各组分的质量比如下：氟橡胶含量为99-100，MgO含量为3.5-4.5，CaO含量为5.5-6，氟化钙含量为17-17.5，碳酸钙含量为17-17.5，3#硫化剂含量为0.45-0.5，双粉AF含量为2.3-2.5，硫化助剂卞基三苯基氯化磷含量为0.35-0.4。
本发明还提供了一种绝缘接头用新型绝缘密封材料的制作方法，包括如下内容：
按以上比例称量生胶、吸酸剂、填充剂、硫化剂、硫化助剂。
氟橡胶的门尼粘度很高，分子链刚性大，可直接进行混炼，氟橡胶混炼可在一般开炼机上混炼。
氟橡胶的导热性差，特别是填充剂用量较大放入胶更甚，使混炼胶温度上升较高，易于导致粘辊或焦烧。为此必须加强炼服过程的冷却，使混炼温度控制在60℃以下。适当降低混炼装胶容量，一般为通用橡胶70％-80％。
混炼加料顺序为原胶、吸酸剂、填充剂、硫化剂、硫化助剂。为避免MgO粘辊，可与少量填充剂混合后加入。
混炼时间20-30分钟，一般不宜过长，否则将生热过多而粘辊。混炼速比选择1：1.25较理想，辊矩可根据胶料情况而调节，胶料应薄通7-8次，以利均匀分散和消除气泡。
混炼胶应存放在低温干燥处(存放温度0-28℃，相对湿度不超过60％，存放时间不超过3个月)，存放胶料在硫化成型10分钟前进行一次返炼，返炼时以0.5mm小辊距薄通，有利于配合剂均匀分散，改善胶料流动性，并提高硫化胶性能。