一种配电室用防静电绝缘板及其制作方法与流程

文档序号:13316431阅读:333来源:国知局
技术领域本发明涉及一种防静电胶板及其制作方法,具体说是一种配电室用防静电绝缘板及其制作方法。

背景技术:
防静电胶板又叫绝缘胶板,有单层和双层结构,其中双层结构包括静电耗散层和导电胶层,其主要用导静电材料、静电耗散材料及合成橡胶等通过多种工艺制作而成。当绝缘板的表面受到摩擦时,处于静止状态的电荷积聚而形成静电,当电荷积累到一定程度时,便以火花形式释放,放电达到一定程度时,会造成电击甚至引发二次事故。目前,配电室用绝缘板主要以橡胶为主体材料,经硫化而制得的具有一定厚度和较大面积的片状胶板,具有较高硬度,但物理机械性能一般,可在压力不大,温度为20-140℃的空气中工作,展平行较好,但是在配电室设备转运安装的过程中,容易导致设备底部预先铺设好的绝缘板崎岖,甚至划伤,较大了削减了抗静电性能,另外,随着国家电网的发展,高压配电室对防静电的要求也越来越高。因此,申请人在现有技术和设备的基础上,通过重新优选原料、调整和改进生产工艺,提出了一种新的技术方案,提供了一种新型的防静电效果较好、物理性能较高的绝缘板。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种配电室用防静电绝缘板及其制作方法。为解决上述技术问题,本发明的技术方案从以下方面解决:(1)在绝缘性能较好的橡胶中,氯丁橡胶和丁晴橡胶的体积电阻率相对较小,而且二者均具有较好的耐油性,将二者配合使用,发了挥协同作用。(2)选用乙炔炭黑和SN作为联合抗静电剂:乙炔炭黑所含的挥发成分较高,故导电率差一些,而这正好能满足抗静电的需求,此外还能起到一些提高拉伸应力和硬度的作用;SN作为表面活性剂,具有很好的抗静电作用,而且还具有增塑作用,在实验中发现,一定量的SN和橡胶具有较好的相容性,能达到扩散和迁移的平衡,发挥较好的抗静电效果。因此,因此将二者结合使用,发挥了协同作用,同时平衡了橡胶的物理性能。(3)采用高硫/低促进剂的硫化体系:在本发明中,申请人首先考虑传统的硫化体系,但是,在实验中发现,由于本发明采用复合抗静电剂,传统的低硫/高促进剂、无硫或者高硫/低促进剂的硫化方式都不能达到较高的硫化程度,继而影响了材料的抗静电作用和物理性能;SN作为表面活性剂虽起到了增塑作用,但是增塑作用会拉大橡胶分子的间距,影响硫化效果,继而影响橡胶的物理性能。申请人通过多次的实验调配,并在制备工艺上加以改进,最终满足了设计要求。(4)选用硅酸盐、轻质碳酸钙和碳纤维作为补强填料:现有的橡胶板虽然多采用轻质碳酸钙作为填料,但是却降低了材料的防潮性,限制了材料的耐酸性,而硅酸盐虽然起到了较好的填充效果,但是大量的硅酸盐对表面活性剂具有吸附作用,会抵消其抗静电的性能。经过选择和调配补强材料,保障了抗静电绝缘性,同时提高了材料的物理性能。(5)本发明通过开炼机将各原料进行塑炼和混炼,且通过调节开炼机的工作参数来达到较好的塑炼和混炼的效果,最终提高材料的抗静电性能。(6)为了达到设计的目标,每种原料的选择都在一定程度上影响着材料的整体性能,声请人经过多次的选料和调配,并且重新调整了制备工艺,最终确定了本发明的技术方案,以达到设计要求和材料性能之间的平衡。申请人通过多次的实验,最终作出了如下的技术方案,一种配电室用防静电绝缘板,由以下重量份的原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶50-70份、乙炔炭黑15-20份、SN3-5份、硫黄3-3.5份、氧化锌4-6份、硬脂酸2-3份、促进剂2-3份、轻质碳酸钙10-12份、硅酸盐10-15份、碳纤维20-30份、陶土20-30份、防老剂2-3份。作为优选,所述乙炔炭黑和SN的重量配比为4:1。作为优选,所述轻质碳酸钙和硅酸盐的重量配比为1:1.2。作为优选,所述的一种配电室用防静电绝缘板,其特征在于,由以下重量份的原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶60份、乙炔炭黑16份、SN4份、硫黄3.2份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、促进剂2.5份、轻质碳酸钙11份、硅酸盐13份、碳纤维25份、陶土25份、防老剂2.5份。上述的制作方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取各原料,将轻质碳酸钙、硅酸盐和陶土研磨,备用。(2)塑炼:将氯丁橡胶、丁晴橡胶加入开炼机中塑炼15-20分钟,机温小于35℃,辊距0.8-1.2mm,得到组合物A。(3)混炼:将开炼机的辊速控制在17-18转/分钟,辊距控制在4-6mm,向组合物A中加入乙炔炭黑、SN和防老剂,混炼5-8分钟,然后加入轻质碳酸钙、硅酸盐、碳纤维和陶土,混炼5-8分钟,最后加入硫黄、氧化锌、硬脂酸和促进剂,混炼8-10分钟,得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B,然后压延出胶片。(4)硫化:将制备的胶片在蒸汽压为6-8kg,油压160-180kg的条件下进行硫化,硫化速度为6-8米/小时,最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。由于采用了上述技术方案,一种配电室用防静电绝缘板,由以下重量份原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶50-70份、乙炔炭黑15-20份、SN3-5份、硫黄3-3.5份、氧化锌4-6份、硬脂酸2-3份、促进剂2-3份、轻质碳酸钙10-12份、硅酸盐10-15份、碳纤维20-30份、陶土20-30份、防老剂2-3份。本发明具有以下有益效果:丁腈橡胶和碳纤维解决了材料的划痕问题;生产工艺的而改进提高了材料的硫化程度,进一步提高了材料的抗静电性能;通过原料的配比调整和组配,提高了材料的整体物理性能和感官质量。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。实施例1一种配电室用防静电绝缘板,由以下重量份原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶50份、乙炔炭黑15份、SN3份、硫黄3份、氧化锌4份、硬脂酸2份、促进剂2份、轻质碳酸钙10份、硅酸盐10份、碳纤维20份、陶土20份、防老剂2份。上述的制作方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取各原料,将轻质碳酸钙、硅酸盐和陶土研磨,备用。(2)塑炼:将氯丁橡胶、丁晴橡胶加入开炼机中塑炼15-20分钟,机温小于35℃,辊距0.8-1.2mm,得到组合物A。(3)混炼:将开炼机的辊速控制在17-18转/分钟,辊距控制在4-6mm,向组合物A中加入乙炔炭黑、SN和防老剂,混炼5-8分钟,然后加入轻质碳酸钙、硅酸盐、碳纤维和陶土,混炼5-8分钟,最后加入硫黄、氧化锌、硬脂酸和促进剂,混炼8-10分钟,得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B,然后压延出胶片。(4)硫化:将制备的胶片在蒸汽压为6-8kg,油压160-180kg的条件下进行硫化,硫化速度为6-8米/小时,最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。实施例2一种配电室用防静电绝缘板,由以下重量份原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶60份、乙炔炭黑16份、SN4份、硫黄3.2份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、促进剂2.5份、轻质碳酸钙11份、硅酸盐13份、碳纤维25份、陶土25份、防老剂2.5份。上述的制作方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取各原料,将轻质碳酸钙、硅酸盐和陶土研磨,备用。(2)塑炼:将氯丁橡胶、丁晴橡胶加入开炼机中塑炼15-20分钟,机温小于35℃,辊距0.8-1.2mm,得到组合物A。(3)混炼:将开炼机的辊速控制在17-18转/分钟,辊距控制在4-6mm,向组合物A中加入乙炔炭黑、SN和防老剂,混炼5-8分钟,然后加入轻质碳酸钙、硅酸盐、碳纤维和陶土,混炼5-8分钟,最后加入硫黄、氧化锌、硬脂酸和促进剂,混炼8-10分钟,得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B,然后压延出胶片。(4)硫化:将制备的胶片在蒸汽压为6-8kg,油压160-180kg的条件下进行硫化,硫化速度为6-8米/小时,最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。实施例3一种配电室用防静电绝缘板,由以下重量份原料制成:氯丁橡胶100份、丁晴橡胶70份、乙炔炭黑20份、SN5份、硫黄3.5份、氧化锌6份、硬脂酸3份、促进剂3份、轻质碳酸钙12份、硅酸盐15份、碳纤维30份、陶土30份、防老剂3份。上述的制作方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取各原料,将轻质碳酸钙、硅酸盐和陶土研磨,备用。(2)塑炼:将氯丁橡胶、丁晴橡胶加入开炼机中塑炼15-20分钟,机温小于35℃,辊距0.8-1.2mm,得到组合物A。(3)混炼:将开炼机的辊速控制在17-18转/分钟,辊距控制在4-6mm,向组合物A中加入乙炔炭黑、SN和防老剂,混炼5-8分钟,然后加入轻质碳酸钙、硅酸盐、碳纤维和陶土,混炼5-8分钟,最后加入硫黄、氧化锌、硬脂酸和促进剂,混炼8-10分钟,得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B,然后压延出胶片。(4)硫化:将制备的胶片在蒸汽压为6-8kg,油压160-180kg的条件下进行硫化,硫化速度为6-8米/小时,最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。实施例1-3的性能实验感官质量:斑痕深度和高度没有超过胶板厚度公差;每平米内,面积小于1cm的气泡不超过5个,任意两个气泡间距离不小于40mm;杂质深度及长度不超过胶板厚度的1/6;边沿不齐或海面状宽度不超过10mm,长度不超过胶板总长的1/10;没有裂纹。高温老化测试(240℃,15天):物理性能试验:取实施例1-3制得的绝缘材料在23℃条件下进行机械性能检测实验,结果如表1:表1组别实施例1实施例2实施例3拉伸强度(Mpa)5.55.85.7断裂伸长率(%)285273268硬度(A)656869体积电阻率(Ω*cm)6.7×1065.2×1062.5×106耐酸腐蚀性(90d)无变化无变化无变化吸水性(%)0.80.90.9耐电压(25kv,1min)无击穿现象无击穿现象无击穿现象击穿电压(kv)≥35≥35≥35本发明中用到的设备均为本领域的常用设备,在此不再赘述。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
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