[发明专利]复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料

说明书

技术领域

本发明属于橡胶产品技术领域，具体涉及一种复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料。

背景技术

复合绝缘子是输变电线路和电气化铁路接触网主要电力设备配件，其由玻纤复合材料芯棒和硅橡胶伞裙构成。复合绝缘子具有质量轻、强度高、耐污闪能力强、无零值、制造工艺成熟、运行维护方便等优点。

复合绝缘子中的硅橡胶伞裙起到承受高压电场和保护复合绝缘子芯棒的作用，因此要求硅橡胶具有高绝缘、耐高低温、耐电痕化、耐电弧、耐候及具有适宜的物理机械性能。硅橡胶相对于陶瓷和三元乙丙橡胶材料，其电气绝缘性能、耐高低温性能、耐候和耐污闪优异，广泛应用于高压输变电设备的复合绝缘子上。虽然硅橡胶本身即具有较好的电气性能，但是要应用在高压电气方面，还需要针对其综合性能指标进行改性处理，因此，研究绝缘子硅橡胶绝缘材料具有十分积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料，以重量份计，该材料包括：甲基乙烯基硅橡胶生胶62～88份，气相白炭黑30～48份，纳米氢氧化铝22～32份，氧化石墨烯63～78份，纳米BN 24～35份，硅微粉1.2～3份，羟基硅油2～3份，乙基硅油1.5～2份，硅烷偶联剂1.2～2.2份；所述甲基乙烯基硅橡胶生胶由乙烯基含量为0.1%的生胶和乙烯基含量为0.16%的生胶按照质量比1～1.2︰2.7～3.3组成；

所述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料按照以下步骤制备得到：

（1）将乙烯基含量为0.1%的甲基乙烯基硅橡胶生胶与乙烯基含量为 0.16％的甲基乙烯基硅橡胶生胶按照上述质量配比加入捏合机中，在捏合机中搅拌 5～8min；

（2）将气相白炭黑、纳米BN和硅烷偶联剂分4次加入，每次加入后充分搅拌，得到混炼胶；

（3）向上述混炼胶中依次加入纳米氢氧化铝、氧化石墨烯、硅微粉、羟基硅油、乙基硅油和硅烷偶联剂，捏合成型；

（4）待捏合成型后，升温到 160～165℃，抽真空，反应1.5～2h，反应完成后，通冷却水降温至70℃，出胶；出胶后冷却至室温，得到产品。

优选的，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料，以重量份计，该材料包括：甲基乙烯基硅橡胶生胶66～80份，气相白炭黑35～45份，纳米氢氧化铝22～30份，氧化石墨烯65～75份，纳米BN 25～30份，硅微粉1.2～2.5份，羟基硅油2.5～3份，乙基硅油1.5～2份，硅烷偶联剂1.2～2.0份。

更优选的，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料，以重量份计，该材料包括：甲基乙烯基硅橡胶生胶72份，气相白炭黑40份，纳米氢氧化铝28份，氧化石墨烯70份，纳米BN 28份，硅微粉2.0份，羟基硅油2.5份，乙基硅油2份，硅烷偶联剂1.8份。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述乙烯基含量为0.1%的甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为50万，所述乙烯基含量为0.16%的甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为60万。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述气相白炭黑的比表面积为200～300m²/g，平均粒径12～25nm。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述纳米氢氧化铝的粒径为50～80nm。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述纳米BN的粒径为20～30nm。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯粉末，细度0.5～1um。

其中，上述复合绝缘子用高强度硅橡胶绝缘材料中，所述硅烷偶联剂为KH-560、KH-570、乙烯基三甲氧基硅烷或者乙烯基三乙氧基硅烷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明产品配方科学合理，经过实际检测具有良好的绝缘性能，同时具有足够的硬度（邵氏硬度高达80°以上）、强度（拉伸强度高达5.5MPa以上，撕裂强度高达38kN/m以上），伸长率可达450%，且不易变形，耐漏电起痕性能达到1A4.5级，完全能够满足硅橡胶复合绝缘子外绝缘材料的使用要求。

具体实施方式