用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于变压器套管生产领域，涉及用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡 胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，高压和超高压胶浸式干式电容套管金属导管与环氧芯体的结合主要是以环 氧包裹在金属芯体上，而高压和超高压胶浸式干式电容套管的电容芯子主要由金属芯子和 环氧绝缘体组成。在金属芯子和环氧芯体之间成型一种缓冲材料，起缓冲、隔热和吸附空间 电荷的作用，能够对套管主绝缘进行有效保护，消除热胀冷缩时产生的应力对硬度大的芯 体造成伤害，防止载流发热对主绝缘电容芯子老化性的影响，吸收套管运行时产生的空间 电荷，解决因空间电荷积累导致的芯子局部场强畸变，提高套管运行的可靠性。
[0003] 目前，在制造高压和超高压变压器套管芯体时还未在金属导管和环氧芯体之间添 加缓冲层，也没有符合用作变压器套管缓冲层的材料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶及其制 备方法，能够起缓冲、隔热和吸附空间电荷的作用，对变压器套管进行有效保护。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，按照下述重量份数的原料制备而 成：
[0007] 硅橡胶100份、补强剂15?20份、偶联剂1?3份、硫化剂0. 5?1. 5份、软化剂 1?3份、活性剂0. 4?3. 5份、结构控制剂2?6份、阻燃剂20?50份，导电助剂15-20 份。
[0008] 进一步，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
[0009] 进一步，所述补强剂是气相白碳黑。
[0010] 进一步，所述偶联剂包括r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷，或 乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷和六甲基二硅氮烷，或r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅 烷与乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷和六甲基二硅氮烷；所述r-缩水甘油基丙基三甲 氧基硅烷及乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷的质量浓度不低于95%。
[0011] 进一步，所述硫化剂是2. 5-二甲基-2. 5-双（叔丁基过氧基）己烷或过氧化二异 丙苯，2. 5-二甲基-2. 5-双（叔丁基过氧基）己烷质量浓度不低于95%。
[0012] 进一步，所述软化剂是甲基硅油。
[0013] 进一步，所述活性剂是活性氧化锌或氧化性。
[0014] 进一步，所述结构控制剂是轻基娃油或二苯基娃二醇，轻基娃油的轻基含量不低 于8% 〇
[0015] 进一步，所述阻燃剂是氢氧化铝、氢氧化镁、溴类化合物或三氧化二锑，阻燃剂4um 以下粒径颗粒不低于75%，所述导电助剂是炭黑300J。
[0016] 用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0017] 1)将全部重量份数的硅橡胶于捏合机中混炼5?10分钟，加入1/2重量份数的 补强剂、1/2重量份数的结构控制剂和偶联剂中1/2重量份数的r-缩水甘油基丙基三甲氧 基硅烷和乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷，加入全部重量份数的导电助剂混炼30-50分 钟；再加入剩余1/2重量份数的补强剂、结构控制剂和偶联剂中的r-缩水甘油基丙基三甲 氧基硅烷和乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷，混炼30?50分钟；再加入全部量重份数 的阻燃剂、软化剂和活性剂及偶联剂中的六甲基二硅氮烷，混炼30?50分钟；抽真空10? 30分钟控制真空度-0. 07mpa ;常温下放置8?24小时，即得母胶；
[0018] 2)取步骤1)得到的母胶，加入全部重量份数的硫化剂，混炼30?50分钟，常温下 放置12?24小时，即得硅橡胶混炼胶；
[0019] 3)将步骤2)得到的硅橡胶混炼胶置入成型模具中，并将涂刷有粘接剂的套管芯 体放入模具中于175°C?185°C加压硫化30?60分钟。
[0020] 本发明的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶及制备方法具有以下有益 效果：
[0021] (1)此配方采用了偶联剂有效的处理了补强剂表面和无机填料的表面，增强套管 芯体与硅橡胶之间的粘接强度，导电助剂既保证了缓冲层的导电率、又保证了护套的机械 强度；
[0022] (2)该配方制备的变压器套管缓冲层硅橡胶护套对套管主绝缘进行有效保护，消 除热胀冷缩时产生的应力对硬度大的芯体造成伤害，防止载流发热对主绝缘电容芯子老化 性的影响，吸收套管运行时产生的空间电荷，解决因空间电荷积累导致的芯子局部场强畸 变，提高套管运行的可靠性。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明做进一步详细描述。
[0024] 用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，按照下述重量份数的原料制备而 成：
[0025] 硅橡胶100份、补强剂15?20份、偶联剂1?3份、硫化剂0. 5?1. 5份、软化剂 1?3份、活性剂0. 4?3. 5份、结构控制剂2?6份、阻燃剂20?50份，导电助剂15-20 份。
[0026] 作为进一步优选方案，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶；补强剂是气相白碳黑；偶联 剂包括r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷，或乙烯基三-(2-甲氧基乙氧 基）硅烷和六甲基二硅氮烷，或r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙 氧基）硅烷和六甲基二硅氮烷；；所述r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷及乙烯基三-(2-甲 氧基乙氧基）硅烷的质量浓度不低于95% ;硫化剂是2. 5-二甲基-2. 5-双（叔丁基过氧 基）己烷或过氧化二异丙苯，2. 5-二甲基-2. 5-双（叔丁基过氧基）己烷质量浓度不低于 95% ;所述软化剂是甲基硅油；活性剂是氧化性或活性氧化锌；结构控制剂是羟基硅油或二 苯基硅二醇，羟基硅油的羟基含量不低于8% ;阻燃剂是氢氧化铝、氢氧化镁、溴类化合物或 三氧化二锑，阻燃剂4um以下粒径颗粒不低于75%，所述导电助剂是炭黑300J。
[0027] 以下通过实施例说明热硫化导电硅橡胶制备过程：
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例中，热硫化导电硅橡胶的按照下述重量份数组分如下：
[0030]
【主权项】
1. 用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：按照下述重量份数的原 料制备而成： 硅橡胶100份、补强剂15?20份、偶联剂1?3份、硫化剂0. 5?1. 5份、软化剂1?3份、活性剂0. 4?3. 5份、结构控制剂2?6份、阻燃剂20?50份，导电助剂15-20份。
2. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
3. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述补强剂是气相白碳黑。
4. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述偶联剂包括r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷，或乙烯基三-(2-甲氧 基乙氧基）硅烷和六甲基二硅氮烷，或r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷与、烯基三-(2-甲 氧基乙氧基）硅烷和六甲基二硅氮烷；所述r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷及乙烯基 三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷的质量浓度不低于95%。
5.如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述硫化剂是2. 5-二甲基-2. 5-双（叔丁基过氧基）己烷或过氧化二异丙苯，2. 5-二甲 基-2. 5-双（叔丁基过氧基）己烷质量浓度不低于95%。
6. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述软化剂是甲基硅油。
7. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述活性剂是活性氧化锌或氧化性。
8. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述结构控制剂是羟基硅油或二苯基硅二醇，羟基硅油的羟基含量不低于8%。
9. 如权利要求1所述的用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶，其特征在于：所 述阻燃剂是氢氧化铝、氢氧化镁、溴类化合物或三氧化二锑，阻燃剂4um以下粒径颗粒不低 于75%，所述导电助剂是炭黑300J。
10. -种权利要求1-9用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶的制备方法，其特 征在于包括以下步骤： 1)将全部重量份数的硅橡胶于捏合机中混炼5?10分钟，加入1/2重量份数的补强 剂、1/2重量份数的结构控制剂，偶联剂中1/2重量份数的r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷 和乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷，加入全部重量份数的导电助剂混炼30-50分钟；再 加入剩余1/2重量份数的补强剂、结构控制剂和偶联剂中的r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅 烷和乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基）硅烷，混炼30?50分钟；再加入全部量重份数的阻燃 剂、软化剂、活性剂及偶联剂中的六甲基二硅氮烷，混炼30?50分钟；抽真空10?30分钟 控制真空度_〇. 〇7mpa ;常温下放置8?24小时，即得母胶； 2)取步骤1)得到的母胶，加入全部重量份数的硫化剂，混炼30?50分钟，常温下放置 12?24小时，即得硅橡胶混炼胶； 3) 将步骤2)得到的硅橡胶混炼胶置入成型模具中，并将涂刷有粘接剂的套管芯体放 入模具中于175°C?185°C加压硫化30?60分钟。
【专利摘要】本发明提供了一种用于变压器套管缓冲层的热硫化导电硅橡胶及其制备方法，按照下述重量份数的原料制备而成：硅橡胶100份、补强剂15～20份、偶联剂1～3份、硫化剂0.5～1.5份、软化剂1～3份、活性剂0.4～3.5份、结构控制剂2～6份、阻燃剂20～50份,导电助剂15-20份；该配方制备的变压器套管缓冲层硅橡胶护套对套管主绝缘进行有效保护，消除热胀冷缩时产生的应力对硬度大的芯体造成伤害，防止载流发热对主绝缘电容芯子老化性的影响，吸收套管运行时产生的空间电荷，解决因空间电荷积累导致的芯子局部场强畸变，提高套管运行的可靠性。
【IPC分类】B29C35-02, C08K5-5419, C08K13-06, C08K3-22, C08K9-06, C08K3-36, C08K5-5445, C08L83-06, C08K3-04, C08K5-14, C08L83-07
【公开号】CN104530716
【申请号】CN201410814645
【发明人】姚喜年, 侯建峰
【申请人】中国西电电气股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月23日