一种电力用高耐磨变压器密封环的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力用高耐磨变压器密封环，该密封环原料组分如下，均为重量份：丁苯橡胶40?60份，氯丁橡胶20?40份，氟醚橡胶23?26份，石墨烯0.1?15份，酚醛树脂13?15份，硅烷偶联剂1?10份，半补强炉黑12?15份，煅烧陶土10?12份，氯化镁1?2份，镁粉1?5份，纳米二硫化钼(MoS2)5?7份，防老剂1?10份，增塑剂0?20份，促进剂1?5份。该密封环具有耐腐蚀、耐高温、抗磨损、抗撕裂及抗拉伸的优异性能，保证了变压器油箱及壳体与变压器盖间的密封性能，使用寿命长。
【专利说明】
一种电力用高耐磨变压器密封环
技术领域
[0001]本发明涉及一种电力用高耐磨变压器密封环，属于电力设备技术领域。
【背景技术】
[0002]由于变压器内通常都采用变压器油来对变压器进行降温，因此，变压器油箱及壳体与变压器盖间的密封至关重要，传统变压器环形橡胶密封件通常采用一根条形密封胶排，将其两端粘接在一起制成的，胶排质量的好坏，以及胶排接口密封质量的好坏都直接影响着变压器的密封性能。由于密封环所处位置的特殊性，受到长期压力的作用而出现断裂情况的发生，并且容易受到变压器油的高温及腐蚀作用，普通的橡胶密封胶带使用寿命都较短，难以满足变压器的长期运行需要。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一种电力用高耐磨变压器密封环，该密封环具有耐腐蚀、耐高温、抗磨损、抗撕裂及抗拉伸的优异性能，保证了变压器油箱及壳体与变压器盖间的密封性能，使用寿命长。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]—种电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份:
[0006]丁苯橡胶40-60份，氯丁橡胶20-40份，氟醚橡胶23_26份，石墨烯0.1_15份，酚醛树月旨13-15份，娃烧偶联剂1-10份，半补强炉黑12-15份，锻烧陶土 10-12份，氯化镁1-2份，镁粉1-5份，纳米二硫化钼(MoS2)5-7份，防老剂1-10份，增塑剂0-20份，促进剂1_5份。
[0007]本发明优选的，半补强炉黑、煅烧陶土、镁粉的粒径为80_90nm。
[0008]本发明优选的，所述的丁苯橡胶为乳聚丁苯，牌号1502。
[0009]本发明优选的，所述的硅烷偶联剂为Si69、Si747、KH550、KH560、KH570 ；优选的，所述的硅烷偶联剂为Si69。
[0010]本发明优选的，所述的防老剂为胺类防老剂或酚类防老剂，优选的，所述的防老剂为对苯二胺衍生物类防老剂。
[0011]本发明优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一种。均可市场购得。
[0012]本发明优选的，所述的促进剂为噻唑类促进剂或次磺酰胺类促进剂，优选的，所述的促进剂为促进剂CZ或促进剂NS。
[0013]本发明优选的，电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份:
[0014]丁苯橡胶50-58份，氯丁橡胶22-30份，氟醚橡胶24_26份，石墨烯5_8份，酚醛树脂13-15份，娃烧偶联剂1-6份，半补强炉黑12-13份，锻烧陶土 10_11份，氯化镁I份，镁粉1-3份，纳米二硫化钼(MoS2) 5-6份，防老剂4-6份，增塑剂1-10份，促进剂1-3份。
[0015]上述电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，步骤如下:
[0016](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离1-5小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:(1-15): 100，单位:g/ml;
[0017](2)预热密炼机到70-80°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼22-24min得到橡胶主料，过程中打三角包5_8次，得到的橡胶主料冷却至30-35 V，加入步骤(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0018](3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流30-40分钟，过滤得固体混合物；环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为(8-10): (2-
5)；
[0019](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在惰性气体保护的氛围下加热至
50-600C，搅拌反应120-150分钟，得到中间物；
[0020](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度90-100°C，炼胶时间20-30分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，采用与变压器待密封结构匹配的环形切割工装对坯件进行切割；即得电力用高耐磨变压器密封环。
[0021]本发明优选的，步骤(4)中，所述热氮气的温度为70_80°C，所述惰性气体为氮气或氩气，搅拌反应的搅拌速度为80-100转/分钟。
[0022]本发明优选的，步骤(5)中，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为180-1900C，硫化时间10-20分钟，然后升温至220-240°C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为7-10分钟。
[0023]本发明的高耐磨变压器密封环以丁苯橡胶、顺丁橡胶、氟醚橡胶作为主料，使得本发明的变压器密封环具备高耐候性、优异的抗冲击、耐磨;丁苯橡胶，氯丁橡胶，氟醚橡胶在酚醛树脂的配合下复混融合，同时添加硅烷偶联剂，使橡胶分子间形成牢固的C-C键并进一步构成“网络结构”，氟醚橡胶分子主链上碳原子链接氟原子形成键距短、键能极大的C-F键，且氟原子密集地包围着C-C主键，进一步保护主链不被冲击、破坏，使本发明具备高耐候性能和良好的抗冲击性能的同时兼具较好的弹性、强度;二硫化钼片层之间具有较弱的范德华力(润滑作用)，极易劈开吸收摩擦力，使得橡胶与橡胶之间的直接摩擦就变成片层之间的间接摩擦，从而提高橡胶的耐磨性；同时配合石墨烯，石墨烯大尺寸片层结构吸附硫化，延长焦烧时间，改善氯丁橡胶的加工安全性，二硫化钼与石墨烯之间的配合，使分子间更加牢固、密实，使耐磨性进一步增强，半补强炉黑和煅烧陶土作为补强剂，能够充分填充在橡胶分子间的“网络结构”中，进一步极大地提高了变压器密封环的耐磨性能，金属镁粉填充在橡胶分子间的“网络结构”中，显著提高了密封环的抗电化学腐蚀性能。硅烷偶联剂
51-69的使用，不仅能够促进上述补强填充剂、金属镁粉均匀地分布在本发明的橡胶分子间的“网络结构”中，同时，能够配合促进剂形成硫化体系，改善硫化特性，热氮气吹干使石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂与橡胶之间的接触面积增大，更好的各自发挥各自作用及组分之间的相互性，提高变压器密封环的弹性，增强抗冲击性能，在橡胶分子间的“网络结构”中硅烷偶联剂S1-69的保护下，补强填充剂、金属镁粉发挥最大功效，使耐磨性及抗电化学腐蚀性能达到极致，从而使本发明的密封环具有耐腐蚀、耐高温、抗磨损、抗撕裂及抗拉伸的优异性能，保证了变压器油箱及壳体与变压器盖间的密封性能，使用寿命长。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0025]实施例中所用原料均为常规原料，市购产品。
[0026]实施例1
[0027]—种电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份:
[0028]丁苯橡胶43份，氯丁橡胶32份，氟醚橡胶25份，石墨烯5份，酚醛树脂13份，硅烷偶联剂Si69 5份，半补强炉黑13份，煅烧陶土 11份，氯化镁I份，镁粉2份，纳米二硫化钼(MoS2)6份，苯二胺衍生物类防老剂3份，合成增塑剂8份，促进剂CZ 4份。
[0029]电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，步骤如下:
[0030](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离2小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:12:100,单位:g/ml;
[0031](2)预热密炼机到78°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼23min得到橡胶主料，过程中打三角包6次，得到的橡胶主料冷却至30°C，加入步骤(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0032](3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流30-40分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为5:1 ；
[0033](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用温度为72°C升温热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在氮气保护的氛围下加热至55 °C，以搅拌速度为100转/分钟的转速搅拌反应120分钟，得到中间物；
[0034](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度98°C，炼胶时间20分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为185°C，硫化时间17分钟，然后升温至230°C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为8分钟。采用与变压器待密封结构匹配的环形切割工装对环坯件进行切割；即得电力用高耐磨变压器密封环。
[0035]实施例2
[0036]—种电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份:
[0037]丁苯橡胶58份，氯丁橡胶22份，氟醚橡胶23份，石墨烯10份，酚醛树脂15份，硅烷偶联剂Si69 7份，半补强炉黑12份，煅烧陶土 10份，氯化镁I份，镁粉3份，纳米二硫化钼(MoS2)6份，苯二胺衍生物类防老剂3份，合成增塑剂5份，促进剂CZ 3份。
[0038]本发明优选的，半补强炉黑、煅烧陶土、镁粉的粒径为80_90nm。
[0039]电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，步骤如下:
[0040](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离3小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:8:100,单位:g/ml;
[0041](2)预热密炼机到70-80°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼24min得到橡胶主料，过程中打三角包5次，得到的橡胶主料冷却至35°C，加入步骤
(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0042](3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流32分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为4:1;
[0043](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用温度为73°C的热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在氮气保护的氛围下加热至590C，以88转/分钟的搅拌速度搅拌反应120分钟，得到中间物；
[0044](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度93°C，炼胶时间22分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为182 °C，硫化时间20分钟，然后升温至225 °C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为10分钟。采用与变压器待密封结构匹配的环形切割工装对环坯件进行切割；即得电力用高耐磨变压器密封环。
【主权项】
1.一种电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份: 丁苯橡胶40-60份，氯丁橡胶20-40份，氟醚橡胶23-26份，石墨烯0.1-15份，酚醛树脂13-15份，娃烧偶联剂1-10份，半补强炉黑12-15份，锻烧陶土 10-12份，氯化镁1-2份，镁粉1-5份，纳米二硫化钼(MoS2) 5-7份，防老剂1-10份，增塑剂0-20份，促进剂1-5份。2.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，半补强炉黑、煅烧陶土、镁粉的粒径为80-90nm，所述的丁苯橡胶为乳聚丁苯，牌号1502。3.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为3丨69、3丨747、101550、101560、101570;优选的，所述的硅烷偶联剂为3丨69。4.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，所述的防老剂为胺类防老剂或酚类防老剂，优选的，所述的防老剂为对苯二胺衍生物类防老剂。5.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，本发明优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一种。6.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，所述的促进剂为噻唑类促进剂或次磺酰胺类促进剂，优选的，所述的促进剂为促进剂CZ或促进剂NS。7.根据权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环，其特征在于，电力用高耐磨变压器密封环，原料组分如下，均为重量份: 丁苯橡胶50-58份，氯丁橡胶22-30份，氟醚橡胶24-26份，石墨烯5_8份，酚醛树脂13-15份，硅烷偶联剂1-6份，半补强炉黑12-13份，煅烧陶土 10-11份，氯化镁I份，镁粉1-3份，纳米二硫化钼(MoS2) 5-6份，防老剂4-6份，增塑剂1-10份，促进剂1-3份。8.—种权利要求1所述的电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，步骤如下: (1)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离1-5小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:(1-15): 100，单位:g/ml; (2)预热密炼机到70-80°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼22-24min得到橡胶主料，过程中打三角包5_8次，得到的橡胶主料冷却至30-35°C，加入步骤(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A; (3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流30-40分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为(8-10):(2-5); (4)将步骤(3)得到的固体混合物使用热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在惰性气体保护的氛围下加热至50-600C，搅拌反应120-150分钟，得到中间物； (5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度90-100°C，炼胶时间20-30分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，采用与变压器待密封结构匹配的环形切割工装对坯件进行切割；即得电力用高耐磨变压器密封环。9.根据权利要求8所述的电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述热氮气的温度为70-80°C，所述惰性气体为氮气或氩气，搅拌反应的搅拌速度为80-100转/分钟。10.根据权利要求8所述的电力用高耐磨变压器密封环的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为180-190°C，硫化时间10-20分钟，然后升温至220-240°(:，进行第二次硫化，第二次硫化时间为7-10分钟。
【文档编号】C08K3/04GK105949544SQ201610305611
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】郭秀珍
【申请人】郭秀珍