专利名称：一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶及其制备方法
技术领域：
本发明属于复合绝缘子生产领域中一种硫化成型的硅橡胶及制备方法，尤其是一
种用于大型注射成型硫化的硅橡胶及制备方法。
背景技术：
目前，高压和超高压用绝缘子还主要以瓷绝缘子为主，复合支柱绝缘子是近几年 发展起来的一种绝缘子，它主要由内绝缘体、法兰、硅橡胶护套组成，而其成型方法因绝缘 体的不同有所差别，主要有以下几种 —种是由环氧树脂芯棒为内绝缘体与法兰通过胶装后，再通过注射硫化机硫化， 在芯棒外面形成硅橡胶外套。 另一种方法是，由瓷芯棒做内绝缘体与法兰通过胶装后，通过注射硫化机硫化，在 芯棒外面形成硅橡胶外套。
以上两种复合支柱绝缘子在制造过程中硅橡胶外套存在如下缺陷 1)体积电阻率、机械抗撕裂强度、憎水性、硬度及机械抗张度等性能有待提高，硅
橡胶外套在高压和超高压输配电的应用中受到限制； 2)复合绝缘子较瓷、玻璃绝缘子的体轻，其良好的憎水性、防污等优点，越来越受 到关注，特别是在高压和超高压输配电的应用；但是，由于硅橡胶在成型过程中，要应对较 大的注射设备、在注射过程中是否具有较好的流动性、成型后的抗撕裂强度等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种复合绝缘子用硅橡胶及其 制备方法，该方法不仅提高热硫化硅橡胶的机械强度，而且提高了复合支柱绝缘子硅橡胶 护套伞裙的各项电气性能，提高了复合支柱绝缘子的运行可靠性。 本发明的目的是通过以下技术方案来解决的一种用于大型注射成型硫化的硅橡 胶，其特征在于，该硅橡胶按照下述重量份数的原料制备而成硅橡胶90 120份、补强剂20 50份、偶联剂1 8份、硫化剂0. 05 0. 5份、
软化剂1 3份、活性剂0. 4 3. 5份、阻燃剂90 150份、着色剂1 3份。 该用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，包括以下步骤 1)按照重量份数称取硅橡胶90 120份、补强剂20 50份、偶联剂1 8份、阻
燃剂90 150份、软化剂1 3份、活性剂0. 4 3. 5份和着色剂1 3份； 2)将上述重量份数硅橡胶和着色剂于捏合机中混炼5 IO分钟，然后加入软化剂
1 3份，再分别取1/2重量份数的补强剂和偶联剂，以9(TC IO(TC的环境混合均匀，并
混炼30-50min后，再加入剩余的补强剂和偶联剂，混炼60 100min ;然后在9(TC IO(TC
的环境中再分两次加入、间隔时间为30-50min，每次加入1/2量重份数的阻燃剂；待阻燃剂
加完后，再加入量重份数的活性剂，混炼50 80min ;控制真空度-0. 07mpa，抽真空10
30min ;常温下放置8 24h，即得母胶；
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3)称取上述步骤1)母胶，加入硫化剂DCP 0. 05 0. 5份，混炼30 50min，常温 下放置至少24h，即得硅橡胶混炼胶； 4)将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于5(TC 75t:塑化30 60min ; 5)将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于140 170。C，压力150 180KN/m2， 注射硫化5 7h，即得硅橡胶。 上述步骤中硅橡胶是甲基乙烯基硅橡胶或甲基硅橡胶；补强剂是白碳黑或超细白 碳黑；所述偶联剂是氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷 KH570，氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570的质量浓 度> 95% ;硫化剂是过氧化二异丙苯DCP或N， N-间苯撑双马来酰亚胺P匿；软化剂是甲基 硅油；活性剂是氧化锌；阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁，其4um以下粒径颗粒不低于75% ; 着色剂为黑炭黑。 本发明的复合绝缘子硅橡胶配方的制备的硅橡胶具有以下有益效果
(1)采用上述配方及利用该配方制得的复合绝缘子硅橡胶能够与瓷芯棒有效粘 结；并且与传统配方相比，本发明是在硅橡胶的基础上进一步加入补强剂、偶联剂氨丙基三 乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570使得硅橡胶伞群的的抗 撕裂强度、外观质量、弹性形变、流动性等物理性能得到较大提高； (2)本发明通过在硅橡胶的基础上进一步加入阻燃剂及偶联剂使得橡胶护套伞裙 的各项电气性能得到提高，并且提高了复合绝缘子的运行可靠性。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述。下述实施例并不用来限制本发明的
实施范围。 实施例1 用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，包括以下步骤 1)按照重量份数称取甲基乙烯基硅橡胶100份、着色剂黑炭黑2份、补强剂白碳 黑30份、偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷KH550 2. 5份、阻燃剂氢氧化铝110份、软化剂甲基 硅油2份和活性剂氧化锌0. 4份； 2)将步骤1)称取的甲基乙烯基硅橡胶和着色剂黑炭黑放入捏合机中，混炼5 10分钟后加入甲基硅油2份，再分两次加入白碳黑、偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷KH550，其 质量浓度不低于95% ;第一次加入白碳黑、KH550各的一半，即白碳黑15份、KH550 1. 25 份，并以90°C的环境混合均匀，混炼40分钟后再加入白碳黑、KH550剩余的一半，并混炼80 分钟；在9(TC的环境中再分两次加入阻燃剂氢氧化铝，氢氧化铝4um以下粒径颗粒不低于 75%，每次加入1/2量，两次加入间隔时间为40分钟；再加入量重份数的氧化锌，待氧化锌 加完后，混炼60分钟；再抽真空20分钟，当真空度到-0. 07mpa时开始计时，然后开启阀门 泄压，取出常温下放置16小时，即制成母胶； 3)取上述步骤1)母胶，加入硫化剂过氧化二异丙苯DCP 0. 1份，混炼30分钟，常 温下放置至少24小时，即得硅橡胶混炼胶； 4)将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于5(TC塑化30分钟；
5)将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于140°C ，压力150KN/m2，注射硫化5小
时，即得硅橡胶。 实施例2 用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，包括以下步骤 1)按照重量份数称取甲基硅橡胶90份、着色剂黑炭黑l份、补强剂超细白碳黑20 份、偶联剂y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 l份、阻燃剂氢氧化铝90份、软化 剂甲基硅油1份和和活性剂氧化锌2份； 2)将步骤1)称取的甲基乙烯基硅橡胶和着色剂黑炭黑放入捏合机中，混炼5 10分钟后再分两次加入超细白碳黑、偶联剂KH570，其质量浓度不低于95% ;第一次加入超 细白碳黑、偶联剂KH570各组分的一半，即超细白碳黑10份、KH570 0.5份，并加入甲基硅 油1份，以95t:的环境混合均匀，混炼30分钟后再加入超细白碳黑、KH570剩余的一半，并 混炼60分钟后；在95°C的环境中再分两次加入阻燃剂氢氧化铝，氢氧化铝4um以下粒径颗 粒不低于75%，每次加入1/2量，两次间隔时间为30分钟；再加入量重份数的氧化锌，待氧 化锌加完后，混炼50分钟；再抽真空10分钟，当真空度到-0. 07mpa时开始计时，然后开启 阀门泄压，取出常温下放置8小时，即制成母胶； 3)取上述步骤1)母胶，硫化剂N， N-间苯撑双马来酰亚胺PDM 0. 05份，混炼40分 钟，常温下放置至少24小时，即得硅橡胶混炼胶； 4)将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于75t:塑化40分钟；
5)将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于170°C ，压力160KN/m2，注射硫化6小 时，即得硅橡胶。
实施例3 用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，包括以下步骤 1)按照重量份数称取甲基乙烯基硅橡胶120份、着色剂黑炭黑3份、补强剂白碳黑 50份、偶联剂y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 8份、阻燃剂氢氧化镁150份、 软化剂甲基硅油3份和和活性剂氧化锌3. 5份； 2)将步骤1)称取的甲基乙烯基硅橡胶和着色剂黑炭黑放入捏合机中，混炼5 10分钟后再分两次加入白碳黑、偶联剂KH570，其质量浓度不低于95X，第一次加入各组分 的一半，即白碳黑25份、KH570 4份，并加入甲基硅油3份，以IO(TC的环境混合均匀，混炼 50分钟后再加入白碳黑、偶联剂KH570各组分剩余的一半，混炼100分钟；在IO(TC环境中 再分两次加入阻燃剂氢氧化镁，其4um以下粒径颗粒不低于75%，每次加入1/2量，两次间 隔时间为50分钟；再加入量重份数的氧化锌，待氧化锌加完后，混炼80分钟；再抽真空30 分钟，当真空度到-0. 07mpa时开始计时，然后开启阀门泄压，取出常温下放置24小时，即制 成母胶； 3)取上述步骤l)母胶，加入硫化剂过氧化二异丙苯DCP 0.05份，混炼50分钟，常 温下放置至少24小时，即得硅橡胶混炼胶； 4)将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于6(TC塑化60分钟；
5)将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于160°C ，压力180KN/m2，注射硫化7小 时，即得硅橡胶。
实施例4
用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，包括以下步骤 1)按照重量份数称取甲基乙烯基硅橡胶110份、活性剂氧化锌1. 8份、补强剂白碳黑40份、偶联剂y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 5份、阻燃剂氢氧化镁120份、软化剂甲基硅油2. 5份和着色剂黑炭黑3份； 2)将步骤1)称取的甲基乙烯基硅橡胶和着色剂黑炭黑放入捏合机中，混炼5 10分钟后再分两次加入白碳黑、偶联剂KH570，其质量浓度不低于95X，第一次加入各组分的一半，即白碳黑20份、KH570 2. 5份，并加入甲基硅油2. 5份，以95°C的环境混合均匀，混炼40分钟后再加入各组分剩余的一半，混炼90分钟后；在95t:环境中再分两次加入阻燃剂氢氧化镁，其4um以下粒径颗粒不低于75%，每次加入1/2量，两次间隔时间为25分钟；再加入量重份数的氧化锌，待氧化锌加完后，混炼80分钟；再抽真空25分钟，当真空度到-0. 07mpa时开始计时，然后开启阀门泄压，取出常温下放置24小时，即制成母胶；
3)取上述步骤1)母胶，加入硫化剂N， N-间苯撑双马来酰亚胺PDMO. 5份，混炼35分钟，常温下放置至少24小时，即得硅橡胶混炼胶； 4)将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于7(TC塑化60分钟；
5)将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于165t:，压力170KN/m、注射硫化6小时，即得硅橡胶。 本发明上述制备的复合绝缘子硅橡胶提高了复合支柱绝缘子硅橡胶护套伞裙的各项电气性能，提高了复合绝缘子的运行可靠性。
权利要求
一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，该硅橡胶按照下述重量份数的原料制备而成硅橡胶90～120份、补强剂20～50份、偶联剂1～8份、硫化剂0.05～0.5份、软化剂1～3份、活性剂0.4～3.5份、阻燃剂90～150份、着色剂1～3份。
2. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述硅 橡胶是甲基乙烯基硅橡胶或甲基硅橡胶。
3. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述补 强剂是白碳黑或超细白碳黑。
4. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述偶 联剂是氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570，氨丙基 三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570的质量浓度^ 95%。
5. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述硫 化剂是过氧化二异丙苯DCP或N， N-间苯撑双马来酰亚胺PDM。
6. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述软 化剂是甲基硅油。
7. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述活 性剂是氧化锌。
8. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述阻 燃剂是氢氧化铝或氢氧化镁，其4um以下粒径颗粒^ 75%。
9. 根据权利要求1所述的一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，所述着 色剂是黑炭黑。
10. —种用于大型注射成型硫化的硅橡胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1) 按照重量份数称取硅橡胶90 120份、补强剂20 50份、偶联剂1 8份、阻燃剂 90 150份、软化剂1 3份、活性剂0. 4 3. 5份和着色剂1 3份；2) 将上述重量份数硅橡胶和着色剂于捏合机中混炼5 10分钟，然后加入软化剂1 3份，再分别取1/2重量份数的补强剂和偶联剂，以90°C IO(TC的环境混合均匀，并混炼 30-50min后，再加入剩余的补强剂和偶联剂，混炼60 100min ;然后在90°C IO(TC的环 境中再分两次加入、间隔时间为30-50min，每次加入1/2量重份数的阻燃剂；待阻燃剂加完 后，再加入量重份数的活性剂，混炼50 80min ;控制真空度-0. 07mpa，抽真空10 30min ; 常温下放置8 24h，即得母胶；3) 取上述步骤1)母胶，加入硫化剂DCP 0. 05 0. 5份，混炼30 50min，常温下放置 至少24h，即得硅橡胶混炼胶；4) 将步骤3)硅橡胶混炼胶置入注射成型硫化机中，于50°C 75t:塑化30 60min ;5) 将涂刷有粘接剂的瓷芯棒放入模具中，于140 17(TC，压力150 180KN/m、注射 硫化5 7h，即得硅橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种用于大型注射成型硫化的硅橡胶，其特征在于，该硅橡胶按照下述重量份数的原料制备而成硅橡胶90～120份、补强剂20～50份、偶联剂1～8份、硫化剂0.05～0.5份、软化剂1～3份、活性剂0.4～3.5份、阻燃剂90～150份、着色剂1～3份。该方法不仅提高热硫化硅橡胶的机械强度，而且提高了复合支柱绝缘子硅橡胶护套伞裙的各项电气性能，提高了复合支柱绝缘子的运行可靠性。
文档编号C08K5/544GK101724272SQ20091021939
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者吉虹, 姚喜年, 罗四维, 马西武 申请人:中国西电电气股份有限公司