[发明专利]一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶及其制备方法，以甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、气相白碳黑、硅烷偶联剂、氢氧化铝、硅酸锆、钛白粉、甲基硅油、羟基硅油、硫化剂、硫化活性剂以及炭黑着色剂为原材料，制备得到电绝缘硅橡胶，相较于传统的电绝缘硅橡胶只能通过耐交流漏电起痕1A4.5级而言，其漏电起痕能顺利通过直流4.5级测试，且其它电气性能还满足蚀损深度＜2.5mm、交流电气强度25 kV/mm的标准，同时，通过调整特定原材料硅烷偶联剂和炭黑着色剂的处理方式，能有效的解决电绝缘硅橡胶在注射成型时极易出现颜色迁移造成色痕的问题，尤其适用于灰色电绝缘硅橡胶的注射成型过程。

技术领域

本发明是一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶及其制备方法，具体涉及耐直流漏电起痕4.5级测试的电绝缘硅橡胶及其制备方法，属于硅橡胶复合材料领域。

背景技术

硅橡胶绝缘子广泛用于高压输电线路，目前，硅橡胶绝缘子的用量超过了全线总量的三分之二，硅橡胶伞裙在复合绝缘子芯棒或空心管外面，起着承受高电场、承受户外严酷自然环境，同时保护内部芯棒或空心管子的作用。近年来，高端领域的高压直流应用也趋于广泛，因此，要求伞裙所使用的硅橡胶材料具有很好的耐直流漏电起痕性能。

现有电绝缘硅橡胶的情况是：能稳定通过交流高压漏电起痕1A4.5级的测试，但无法稳定通过直流漏电起痕的测试；除此之外，高填充型电绝缘硅橡胶在注射成型时还会出现颜色迁移的色痕问题。

为改善现有电绝缘硅橡胶的漏电起痕性能，现有专利文献CN105062080A（一种耐电弧硅橡胶复合材料、制备方法及其用于）公开了一种采用改性纳米膨胀蛭石与硅橡胶复合得到的硅橡胶复合材料，具有高的击穿强度等电气性能、阻燃性能及可加工性能，耐交流漏电起痕6.0KV，拉伸强度6MPa，断裂伸长率350%，撕裂强度14KN/m，交流击穿强度≥25KV/mm，综合性能优异，可用于高压直流输电线路复合绝缘子的制备。而针对电绝缘硅橡胶的色痕问题，现有技术却并没有给出相应的解决措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶，通过在传统电绝缘硅橡胶配方的基础上引入了二苯基硅橡胶、硅酸锆、钛白粉等，使得漏电起痕性能得到显著提高，相较于传统的电绝缘硅橡胶只能通过耐交流漏电起痕1A4.5级而言，其漏电起痕能顺利通过直流4.5级测试，且其它电气性能还满足蚀损深度＜2.5mm、交流电气强度25 kV/mm的标准。

本发明的另一目的在于提供一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶的制备方法，通过调整特定原材料硅烷偶联剂和炭黑着色剂的处理方式，能有效的解决电绝缘硅橡胶在注射成型时极易出现颜色迁移造成色痕的问题，尤其适用于灰色电绝缘硅橡胶的注射成型过程。

本发明通过下述技术方案实现：一种耐直流漏电起痕电绝缘硅橡胶，以甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、气相白碳黑、硅烷偶联剂、氢氧化铝、硅酸锆、钛白粉、甲基硅油、羟基硅油、硫化剂、硫化活性剂以及炭黑着色剂为原材料，制备得到电绝缘硅橡胶，该电绝缘硅橡胶满足以下性能指标：耐直流漏电起痕：4.5级、蚀损深度＜2.5mm、交流电气强度25 kV/mm。

按质量份数计，所述原材料满足：甲基乙烯基硅橡胶100 份、甲基乙烯基苯基硅橡胶1~5份、气相白碳黑30～60份、硅烷偶联剂1～3份、氢氧化铝130～160份、硅酸锆1~5份、钛白粉1~5份、甲基硅油2～6份、羟基硅油2～5份、硫化剂1～3份、硫化活性剂1～5份、炭黑着色剂0.1～5份。

所述甲基乙烯基硅橡胶选自乙烯基含量为0.05～0.08%、0.22～0.25%或0.95～1.1%的甲基封端的甲基乙烯基硅橡胶或乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶中的一种或者两种以上的混合物，当选用乙烯基含量为0.95～1.1%的甲基乙烯基硅橡胶与其他硅橡胶混合时，其应占全部甲基乙烯基硅橡胶的3%以下。

所述甲基乙烯基苯基硅橡胶为乙烯基含量0.1～0.5%、苯基含量10～20%的甲基封端的二苯基硅橡胶。