一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，该伞裙中包含，以重量份数计：甲基乙烯基硅橡胶100份，沉淀法白炭黑15?30份，气相法白炭黑10?25份，改性埃洛石纳米管100?180份，结构控制剂2?15份，2,5?二甲基?2,5?二叔丁基过氧化己烷1?2份，该制备方法采用新型的不添加氢氧化铝的成分，可以有效地改善硅橡胶伞裙的力学性能，抗老化能力更强，延长使用寿命。
【专利说明】
一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及复合绝缘子生产领域，特别是涉及一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法。
【背景技术】
[0002]绝缘子是一种特殊的绝缘控件，它能够在架空的输电线路中起到重要的作用。目前使用较为普遍的主要有陶瓷绝缘子、玻璃绝缘子以及复合绝缘子。复合绝缘子由比例纤维芯棒、硅橡胶伞裙预计连接金具组成，不仅具有机械强度高，重量较轻等优点，还具有较强的耐污闪能力，方便维护，因此在电力系统中被越来越广泛的应用。
[0003]复合绝缘子硅橡胶伞裙所使用的材料中一般需要大量的添加氢氧化铝，依此作为抗漏电起痕剂，添加量会在40%以上。但是，氢氧化铝与硅橡胶的相容性很差，会导致硅橡胶材料的力学性能下降，导致其容易出现发白、粉化的现象，从而使绝缘子的抗老化性能下降，减少了使用寿命。所以，提高绝缘子伞裙材料的力学性能，增加绝缘子伞裙的抗老化能力，可以有效的延长复合绝缘子的使用寿命。
[0004]中国专利200910110891.5公开了一种耐老化复合绝缘子用硅橡胶材料及其制备方法，该发明在110-2甲基乙烯基硅橡胶基体中添入甲基苯基硅树脂，苯基的引入，抑制了侧基的氧化、苯基在娃氧链上形成位阻，使主链较难降解，从而进一步提高娃橡胶的热稳定性;在氢氧化铝中加入Z-6173分散助剂，并进入超声波气流磨，使粉料在不同方向的高速高压气流作用下，形成的新生表面具有反应活性，从而提高氢氧化铝与硅橡胶的相容性，可以有效的提高硅橡胶材料的抗老化性能。但是，该方法中仍然使用了大量的氢氧化铝，并没有从根本上改善硅橡胶材料的力学性能，延长硅橡胶伞裙的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，该制备方法采用新型的不添加氢氧化铝的成分，可以有效地改善硅橡胶伞裙的力学性能，抗老化能力更强，延长使用寿命。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008](I)制备改性埃洛石纳米管:将埃洛石纳米管80-100份、乙烯基三甲氧基硅烷3-7份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在80-100°C温度下搅拌4-7h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，既得改性埃洛石纳米管；
[0009](2)将甲基乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂以及2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷加入密炼机中，在160°C_180°C的温度下，混炼3-4h，得到混炼橡胶；
[0010](3)将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，硫化30-45min，制得厚度为10_15mm，内径为20-1001111]1，外径为250-4001111]1的圆环形橡胶片，即为娃橡胶伞裙。
[0011]优选的，所述埃洛石纳米管的纯度大于95%，长径比为30-50。
[0012]优选的，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为30-50万，乙烯基含量为0.07%-
0.22%。
[0013]优选的，所述步骤I中各组分的投料量为，以重量份数计:甲基乙烯基硅橡胶100份，沉淀法白炭黑15-30份，气相法白炭黑10-25份，改性埃洛石纳米管100-180份，结构控制剂2_15份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烧1-2份。
[0014]优选的，所述沉淀法白炭黑平均粒径为4_30μπι。
[0015]优选的，所述气相法白炭黑的比表面积为150-300m2/g。
[0016]优选的，所述的结构控制剂羟基硅油、甲基硅油、乙基硅油或乙基含氢硅油中的一种或多种混合物。
[0017]优选的，所述硫化温度为150_220°C。
[0018]本发明具有以下有益效果，以改性埃洛石纳米管代替传统的氢氧化铝，埃洛石纳米管本身就是一种性能良好的绝缘材料，在高压电场作用下生热可失去结晶水，失水的过程中会吸收大量的热量，从而减缓硅橡胶基体材料的老化过程，并可以赋予材料优异的耐电击穿性能。改性的埃洛石纳米管在硫化作用中可以与硅橡胶基体之间形成共价键结合的化学界面，与气相法白炭黑在硅橡胶基体之间形成的物理界面发生协同作用，具备独特的纳米分散结构，从而赋予材料优异的力学性能，延长耐老化过程。
[0019]制备的硅橡胶伞裙，可以在具备良好的耐电极性能和耐漏电性能，并且能够具有良好的耐老化性能，延长使用时间。
【具体实施方式】
[0020]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0021]实施例1
[0022]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷3份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在80 0C温度下搅拌4h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0023]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑15份、气相法白炭黑10份、改性埃洛石纳米管180份、羟基硅油15份以及2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷2份加入密炼机中，在170°C的温度下，混炼3h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，180°C下硫化40min，制得厚度为10mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
[0024]实施例2
[0025]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷4份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在90 0C温度下搅拌6h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0026]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑18份、气相法白炭黑22份、改性埃洛石纳米管140份、甲基硅油8份以及2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷2份加入密炼机中，在180°C的温度下，混炼4h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，150°C下硫化45min，制得厚度为10mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
[0027]实施例3
[0028]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷5份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在80 0C温度下搅拌7h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0029]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑22份、气相法白炭黑25份、改性埃洛石纳米管100份、乙基硅油2份以及2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷2份加入密炼机中，在170°C的温度下，混炼3h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，150°C下硫化30min，制得厚度为10mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
[0030]实施例4
[0031]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷6份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在80 0C温度下搅拌5h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0032]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑24份、气相法白炭黑18份、改性埃洛石纳米管120份、乙基含氢硅油5份以及2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷I份加入密炼机中，在160°C的温度下，混炼4h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，160°C下硫化30min，制得厚度为10mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
[0033]实施例5
[0034]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷5份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在100°C温度下搅拌6h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0035]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑27份、气相法白炭黑15份、改性埃洛石纳米管160份、羟基硅油11份以及2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷2份加入密炼机中，在160°C的温度下，混炼3-4h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，220 °C下硫化30min，制得厚度为1mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
[0036]实施例6
[0037]将埃洛石纳米管100份、乙烯基三甲氧基硅烷7份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在100°C温度下搅拌6h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，制得改性埃洛石纳米管；
[0038]将甲基乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑30份、气相法白炭黑12份、改性埃洛石纳米管180份、羟基硅油15份以及2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷2份加入密炼机中，在160°C的温度下，混炼4h，得到混炼橡胶;将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，150°C下硫化45min，制得厚度为10mm，内径为30mm，外径为400mm的圆环形橡胶片，即为硅橡胶伞裙。
【主权项】
1.一种复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制备改性埃洛石纳米管:将埃洛石纳米管80-100份、乙烯基三甲氧基硅烷3-7份加入IL质量浓度为70%的乙醇水溶液中，控制温度在80-100°C温度下搅拌4-7h，之后自然冷却至室温，将混合物过滤后，干燥、粉碎，既得改性埃洛石纳米管； (2)将甲基乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂以及2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷加入密炼机中，在160°C-180°C的温度下，混炼3-4h，得到混炼橡胶； (3)将上一步骤中制得的混炼橡胶放入硫化机模具中，硫化30-45min，制得厚度为10-15mm，内径为20-1001111]1，外径为250-4001111]1的圆环形橡胶片，即为娃橡胶伞裙。2.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述埃洛石纳米管的纯度大于95%，长径比为30-50。3.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为30-50万，乙烯基含量为0.07%-0.22 %。4.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述步骤I中各组分的投料量为，以重量份数计:甲基乙烯基硅橡胶100份，沉淀法白炭黑15-30份，气相法白炭黑10-25份，改性埃洛石纳米管100-180份，结构控制剂2-15份，硫化剂1-2份。5.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述沉淀法白炭黑平均粒径为4-30μπι。6.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述气相法白炭黑的比表面积为150-300m2/g。7.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述的结构控制剂羟基硅油、甲基硅油、乙基硅油或乙基含氢硅油中的一种或多种混合物。8.根据权利要求1所述的复合绝缘子的硅橡胶伞裙的制备方法，其特征在于，所述硫化温度为 150-220 °C。
【文档编号】C08K3/36GK105885431SQ201610370611
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司