一种硅橡胶混炼胶及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子功能材料，特别涉及一种硅橡胶混炼胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、绝缘子作为高压输电线路中的重要组成部件，广泛应用于特高压输电线路和各种电器设备中，起到绝缘、机械连接、导线支撑等作用。例如，户外运行的绝缘子在高压输电绝缘系统中（变电和配电系统）中起着非常重要的作用。同时绝缘子经常需要在恶劣的环境中工作，如紫外线异常强烈的高海拔地区等，因此对绝缘子的外绝缘材料提出了较高的要求，要求绝缘子的外绝缘材料不仅要具备优越的电气绝缘性能，还要具有优良的耐高低温、耐紫外老化以及高强度、高疏水性等。

2、甲基乙烯基硅橡胶是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成，其乙烯基含量一般为0.07%~0.3% (摩尔分数)。少量不饱和乙烯基的引入使其硫化工艺及成品性能得到了较大的改善，特别是使其耐热老化性和高温抗压缩变形性有了很大的改进。同时甲基乙烯基硅橡胶具有防潮、电绝缘性以及憎水性等性能，因此广泛应用于绝缘子的制备，然而甲基乙烯基硅橡胶的耐紫外老化性能还有进一步改善的空间。

技术实现思路

1、本发明提供一种硅橡胶混炼胶的制备方法，该制备方法使用包括特殊的碳量子点的原料制备硅橡胶混炼胶，所获得的硅橡胶混炼胶具有优异的综合性能。

2、本发明提供一种硅橡胶混炼胶，使用上述的硅橡胶混炼胶的制备方法制备得到，该硅橡胶混炼胶具有优异的综合性能。

3、本发明提供一种绝缘子，包括上述的硅橡胶混炼胶，因此该绝缘子具有优异的综合性能。

4、本发明提供一种硅橡胶混炼胶的制备方法，其中，包括以下步骤：

5、使柠檬酸、尿素、草酸、聚多巴胺溶液以及聚乙二醇依次进行水热反应以及透析处理，得到碳量子点；

6、将所述的碳量子点、生胶、氢氧化铝、气相白炭黑、含氢硅油以及羟基硅油进行混合，得到原料体系；

7、对原料体系进行开炼处理以及硫化处理，得到所述硅橡胶混炼胶；

8、其中，所述原料体系按照质量份数包括：

9、生胶       30~60份；

10、碳量子点   0.5~2份；

11、氢氧化铝   36~80份；

12、气相白炭黑 10~30份；

13、羟基硅油   2~5份；

14、含氢硅油   1~10份。

15、如上所述的制备方法，其中，柠檬酸、尿素、草酸、聚多巴胺溶液以及聚乙二醇的质量体积比为（3-6）g：（2-5）g：（1-3）g：（1.1-3.3）g：（5-20）ml。

16、如上所述的制备方法，其中，所述水热反应中，温度为160-180℃，时间为8-24h。

17、如上所述的制备方法，其中，所述透析处理包括：使用透析膜进行透析处理，透析处理的时间为3-7天。

18、如上所述的制备方法，其中，所述聚多巴胺溶液通过盐酸多巴胺溶液与碳酸钠溶液进行混合处理得到。

19、如上所述的制备方法，其中，所述混合处理中，盐酸多巴胺溶液为1-3ml/500mmol；和/或，

20、所述碳酸钠溶液为0.1-0.3ml/2mol。

21、如上所述的制备方法，其中，所述混合处理的时间为5-40min。

22、如上所述的制备方法，其中，所述硫化处理中，硫化剂的质量份数为1.2~2份。

23、本发明提供一种硅橡胶混炼胶，其中，通过如上所述的硅橡胶混炼胶的制备方法制备得到。

24、本发明提供一种绝缘子，其中，包括如上所述的硅橡胶混炼胶。

25、本发明提供一种硅橡胶混炼胶的制备方法，使用包括聚多巴胺修饰的碳量子点的原料制备硅橡胶，该碳量子点通过大分子聚多巴胺改性后，可以在硅橡胶中充分分散，从而得到综合性能优异的硅橡胶混炼胶。并且该制备方法操作简单，生产成本低。

26、本发明提供一种硅橡胶混炼胶，使用上述的硅橡胶混炼胶的制备方法制备得到，该硅橡胶混炼胶中均匀分散有碳量子点，因此其综合性能优异，尤其是耐紫外老化性能优异，适用于大规模生产应用。

27、本发明提供一种绝缘子，包括上述的硅橡胶混炼胶，因此该绝缘子的紫外老化性能优异，在高空高海拔地区具有较长的使用寿命，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种硅橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，柠檬酸、尿素、草酸、聚多巴胺溶液以及聚乙二醇的质量体积比为（3-6）g：（2-5）g：（1-3）g：（1.1-3.3）g：（5-20）ml。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应中，温度为160-180℃，时间为8-24h。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述透析处理包括：使用透析膜进行透析处理，透析处理的时间为3-7天。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚多巴胺溶液通过盐酸多巴胺溶液与碳酸钠溶液进行混合处理得到。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合处理中，盐酸多巴胺溶液为1-3ml/500mmol；和/或，

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述混合处理的时间为5-40min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化处理中，硫化剂的质量份数为1.2~2份。

9.一种硅橡胶混炼胶，其特征在于，通过权利要求1-8任一项所述的硅橡胶混炼胶的制备方法制备得到。

10.一种绝缘子，其特征在于，包括权利要求9所述的硅橡胶混炼胶。

技术总结
本发明提供了一种硅橡胶混炼胶及其制备方法和应用。硅橡胶混炼胶的制备方法，包括以下步骤：使柠檬酸、尿素、草酸、聚多巴胺溶液以及聚乙二醇依次进行水热反应以及透析处理，得到碳量子点；将所述的碳量子点、生胶、氢氧化铝、气相白炭黑、含氢硅油以及羟基硅油进行混合，得到原料体系；对原料体系进行开炼处理以及硫化处理，得到所述硅橡胶混炼胶。该制备方法使用特定的碳量子点对生胶进行改性处理，获得综合性能优异（例如，耐紫外老化）的硅橡胶混炼胶。

技术研发人员：李欣欣,刘维弟,黄李纲,韩世建,游峰,张梦琪,孙浩
受保护的技术使用者：江东金具设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25