本发明涉及变压器密封件，具体地，涉及一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫及其制备方法。
背景技术：
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。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫及其制备方法，该异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫具有优异的力学性能和抗老化性能，并且该制备方法具有工序简单和原料易得优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫的制备方法，包括：
1）将壳聚糖依次经过酸液浸泡，然后依次经过烷基苯磺酸钠溶液和烷基萘磺酸钠溶液进行浸泡以得到改性壳聚糖；
2）在145-175℃下，将异戊橡胶、丁苯橡胶、炭黑、硫磺与改性壳聚糖进行初次硫化以制得第一混合物；
3）在175-185℃下，将第一混合物、纳米稀土氧化物、涤纶纤维、硫化剂进行二次硫化处理制得变压器密封垫。
本发明还提供了一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫，该异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明首先通过对壳聚糖依次进行酸液、烷基苯磺酸钠和烷基萘磺酸钠改性进而得到改性壳聚糖，然后通过异戊橡胶、丁苯橡胶、炭黑、硫磺与改性壳聚糖进行初次硫化以制得第一混合物，然后通过第一混合物、纳米稀土氧化物、涤纶纤维、硫化剂进行二次硫化处理制得变压器密封垫。该变压器密封垫具有优异的力学性能和抗老化性能，并且该制备方法具有工序简单和原料易得优点。
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
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。
本发明提供了一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫的制备方法，包括：
1）将壳聚糖依次经过酸液浸泡，然后依次经过烷基苯磺酸钠溶液和烷基萘磺酸钠溶液进行浸泡以得到改性壳聚糖；
2）在145-175℃下，将异戊橡胶、丁苯橡胶、炭黑、硫磺与改性壳聚糖进行初次硫化以制得第一混合物；
3）在175-185℃下，将第一混合物、纳米稀土氧化物、涤纶纤维、硫化剂进行二次硫化处理制得变压器密封垫。
在本发明的步骤1）中，各物料的用量以及浓度可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤1）中，相对于100重量份的壳聚糖，酸液、烷基苯磺酸钠溶液和烷基萘磺酸钠溶液的用量各自独立地为200-300重量份；并且，酸液的ph为5-6，烷基苯磺酸钠溶液和烷基萘磺酸钠溶液的浓度各自独立地为20-30重量%。
在本发明的步骤1）中，烷基苯磺酸钠以及烷基萘磺酸钠的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，烷基苯磺酸钠溶液中烷基苯磺酸钠为十六烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十八烷基苯磺酸钠；烷基萘磺酸钠溶液中的烷基萘磺酸钠为十六烷基萘磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠或十八烷基萘磺酸钠。
在本发明的步骤1）中，浸泡的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤1）中，每步的浸泡满足以下条件：浸泡温度为25-30℃，浸泡时间为8-10h。
在本发明的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤2）中，异戊橡胶、丁苯橡胶、炭黑、硫磺与改性壳聚糖的重量比为100：45-60：10-17：5-8：40-48。
在本发明的步骤2）中，初次硫化的时间可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤2）中，初次硫化的时间为8-10h。
在本发明的步骤2）中，异戊橡胶以及丁苯橡胶的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤2）中，异戊橡胶的重均分子量为3万-5万，丁苯橡胶的重均分子量为4万-7万。
在本发明的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤3）中，第一混合物、纳米稀土氧化物、涤纶纤维、硫化剂的用量比为100：2-2.8：7-10：1.5-4。
在本发明的步骤3）中，二次硫化的时间可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤3）中，二次硫化的时间为3-5h。
在本发明的步骤3）中，纳米稀土氧化物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，在步骤3）中，纳米稀土氧化物选自纳米氧化镧、纳米氧化镨、纳米氧化钆和纳米氧化镝中的至少一者。
在本发明的步骤3）中，纳米稀土氧化物的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，纳米稀土氧化物的平均粒径为8-15nm。
在本发明的步骤3）中，硫化剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的变压器密封垫具有更优异的力学性能和抗老化性能，优选地，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至少一者。
本发明还提供了一种异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫，该异戊橡胶/丁苯橡胶复合变压器密封垫通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）在28℃下，将100重量份的壳聚糖依次经过250重量份的盐酸（ph为5.5）浸泡9h，然后依次经过250重量份的烷基苯磺酸钠溶液（浓度为25重量%，十六烷基苯磺酸钠溶液）和250重量份的烷基萘磺酸钠溶液（浓度为25重量%，十六烷基萘磺酸钠溶液）进行浸泡9h以得到改性壳聚糖；
2）在165℃下，将异戊橡胶（重均分子量为3万-5万）、丁苯橡胶（重均分子量为4万-7万）、炭黑、硫磺与改性壳聚糖按照100：50：15：7：45重量比进行初次硫化9h以制得第一混合物；
3）在180℃下，将第一混合物、纳米稀土氧化物（纳米氧化镧，平均粒径为10nm）、涤纶纤维、硫化剂按照100：2.4：8：3的重量比进行二次硫化4h处理制得变压器密封垫a1。
实施例2
1）在25℃下，将100重量份的壳聚糖依次经过200重量份的盐酸（ph为5）浸泡8h，然后依次经过200重量份的烷基苯磺酸钠溶液（浓度为20重量%，十二烷基苯磺酸钠溶液）和200重量份的烷基萘磺酸钠溶液（浓度为20重量%，十二烷基萘磺酸钠溶液）进行浸泡8h以得到改性壳聚糖；
2）在145℃下，将异戊橡胶（重均分子量为3万-5万）、丁苯橡胶（重均分子量为4万-7万）、炭黑、硫磺与改性壳聚糖按照100：45：10：5：40重量比进行初次硫化8h以制得第一混合物；
3）在175-185℃下，将第一混合物、纳米稀土氧化物（纳米氧化镨，平均粒径为8nm）、涤纶纤维、硫化剂按照100：2：7：1.5的重量比进行二次硫化3h处理制得变压器密封垫a2。
实施例3
1）在30℃下，将100重量份的壳聚糖依次经过300重量份的盐酸（ph为6）浸泡10h，然后依次经过300重量份的烷基苯磺酸钠溶液（浓度为30重量%，十八烷基苯磺酸钠溶液）和200-300重量份的烷基萘磺酸钠溶液（浓度为30重量%，十八烷基萘磺酸钠溶液）进行浸泡10h以得到改性壳聚糖；
2）在175℃下，将异戊橡胶（重均分子量为3万-5万）、丁苯橡胶（重均分子量为4万-7万）、炭黑、硫磺与改性壳聚糖按照100：60：17：8：48重量比进行初次硫化10h以制得第一混合物；
3）在185℃下，将第一混合物、纳米稀土氧化物（纳米氧化镝，平均粒径为8-15nm）、涤纶纤维、硫化剂按照100：2.8：10：4的重量比进行二次硫化5h处理制得变压器密封垫a3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得变压器密封垫b1，不同的是，步骤1）中未使用酸液浸泡。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得变压器密封垫b2，不同的是，步骤1）中未使用烷基苯磺酸钠溶液。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得变压器密封垫b3，不同的是，步骤1）中未使用烷基萘磺酸钠溶液。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得变压器密封垫b4，不同的是，步骤1）中未使用酸液和烷基苯磺酸钠溶液。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得变压器密封垫b5，不同的是，步骤1）中未使用酸液和烷基萘酸钠溶液。
检测例1
检测上述变压器密封垫的拉伸强度以及抗老化性能（浸25#变压器油压缩变形/%、耐受25#变压器油压缩性能，浸25#变压器油压缩变形的检测条件为压缩25%，125℃和168h，耐受25#变压器油压缩性能的检测条件为125℃和168h），具体检测结果见表1。
表1
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的变压器密封垫具有优异的拉伸强度以及抗老化性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。