[发明专利]一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法，通过添加阻燃剂活性氢氧化铝、纳米氧化铝以及多壁碳纳米管来提升三元乙丙橡胶耐漏电起痕性能和力学性能，解决了现有技术采用无阻燃体系的三元乙丙橡胶材料制作电极密封圈，在密封圈表面形成漏电起痕，从而对密封圈产生烧蚀，造成密封失效，影响整个换流阀的安全运行的问题。

技术领域：

本发明涉及密封材料，具体涉及一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法。

背景技术：

换流阀是直流输电工程中的核心设备之一。换流阀冷却系统是换流器的重要组成部件，承担着给阀片和电抗器等元件散热的功能，其安全可靠性直接关系到换流站的安全正常运行。换流阀冷却系统漏水的主要原因之一是均压电极密封圈的腐蚀。随着沉积物不断地在均压电极表面沉积，均压电极的电阻逐渐增大。附着在均压电极上的沉淀物厚度并不一致，尤其在密封圈附近沉积受到阻碍，导致密封圈处的电流密度较大，在密封圈表面形成电腐蚀。因此，在保证密封的前提下，如何提升密封材料的耐漏电起痕性能，对于保证换流阀冷却系统的密封，显得尤为重要。现有技术采用无阻燃体系的三元乙丙橡胶材料制作电极密封圈，随着密封圈处的电流逐渐增大，在密封圈表面形成漏电起痕，从而对密封圈产生烧蚀，造成密封失效，影响整个换流阀的安全运行。

发明内容：

本发明的目的是提供一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法，通过添加阻燃剂活性氢氧化铝、纳米氧化铝以及多壁碳纳米管来提升三元乙丙橡胶耐漏电起痕性能和力学性能，解决了现有技术采用无阻燃体系的三元乙丙橡胶材料制作电极密封圈，在密封圈表面形成漏电起痕，从而对密封圈产生烧蚀，造成密封失效，影响整个换流阀的安全运行的问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶100份、炭黑30-60份、活性氢氧化铝50-70份，纳米氧化铝10-40份、多壁碳纳米管10-40份、石蜡油10-20份、氧化锌3-7份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷2-4份、三丙烯基异氰脲酸酯1-2份。

作为优选，原料按重量份包括：三元乙丙橡胶100份、炭黑50-60份、活性氢氧化铝60-70份，纳米氧化铝20-30份、多壁碳纳米管20-30份、石蜡油15-20份、氧化锌3-5份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷3-4份、三丙烯基异氰脲酸酯1-2份。

所述三元乙丙橡胶门尼粘度(ML1+4，125℃)为25-60，乙烯单体含量为45-70％，第三单体乙叉降冰片烯含量为3-9％。

所述炭黑为快压出炉黑，粒径为40-48nm。

所述活性氢氧化铝，是经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂或者硼酸酯偶联剂表面改性的活性氢氧化铝，目数为800-8000目，纯度99.6％以上。

所述多壁碳纳米管，管径10-20nm，管长10-30μm，纯度98％以上。

所述纳米氧化铝晶型为α相，粒径20-40nm，含量99.99％以上。

一种耐漏电起痕三元乙丙橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按上述配方称取三元乙丙橡胶、炭黑、活性氢氧化铝，纳米氧化铝、多壁碳纳米管、石蜡油、氧化锌、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三丙烯基异氰脲酸酯，备用；

2)将炭黑、活性氢氧化铝、纳米氧化铝、多壁碳纳米管、氧化锌倒入密炼机中，不加压混炼5-10min，混炼温度20-40℃；

3)将三元乙丙橡胶投入密炼机中，加压混炼10-15min，混炼温度30-100℃；

4)将石蜡油带入密炼机中，加压混炼3-8min，混炼温度80-120℃，混炼结束之后排胶，冷却至室温；