[发明专利]一种复合绝缘子用复合硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合绝缘子用复合硅橡胶及其制备方法，属于电瓷材料领域；包括以下原料：108苯基硅橡胶、107室温硫化硅橡胶、白炭黑、二甲基硅油、乙烯基硅油、四甲基氢氧化铵、甜菜碱、氢氧化铝、石墨烯；制备的得到的复合硅橡胶不仅具有机械强度较好，耐候性较优的优点，而且增强了耐漏电起痕及电蚀损添加剂的性能。

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘子用复合硅橡胶及其制备方法，属于电瓷材料领域。

背景技术

复合绝缘子在中国的发展已超过30年。如今，中国成为了世界上第一个在特高压交、直流输电系统中以有机外绝缘为主的国家。

绝缘子的发展离不开电力工业的发展。中国电力工业30多年来快速发展，近10年来，更是连续迈上了750kV交流、1000kV特高压交流和±800kV特高压直流等几个大的台阶。大规模新电压等级的电网建设，除了带来绝缘子用量的大幅度增长以外，必然对绝缘子的性能提出新的更高的要求。

相比于传统的瓷和玻璃绝缘子，硅橡胶绝缘子是一种全新的产品，硅橡胶绝缘子经过不断的发展，但是在长期的运行中，还是出现了一些绝缘子机械强度下降、伞裙破损等事故。这些事故毫无疑问成为硅橡胶绝缘子在其大规模应用中面临的主要问题。

发明内容

本发明一方面提供了一种复合绝缘子用复合硅橡胶，其不仅具有机械强度较好，耐候性较优的优点，而且增强了耐漏电起痕及电蚀损添加剂的性能。

一种复合绝缘子用复合硅橡胶，包括以下原料：108苯基硅橡胶、107室温硫化硅橡胶、白炭黑、二甲基硅油、乙烯基硅油、四甲基氢氧化铵、甜菜碱、氢氧化铝、石墨烯。

优选地，白炭黑的比表面积为170-210m³/g。

优选地，原料的质量份数为：108苯基硅橡胶70-80份、107室温硫化硅橡胶40-60份、白炭黑30-50份、二甲基硅油20-30份、乙烯基硅油20-30份、四甲基氢氧化铵15-25份、甜菜碱2-8份、氢氧化铝10-20份、石墨烯1-5份。

本发明原料中108苯基硅橡胶中含有的苯基，可以破坏二甲基硅油结构的规整性，降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度，使得橡胶的硬化温度降到较低值，使其具有最佳的耐低温性能及强度性能。

本发明原料中添加107室温硫化硅橡胶，与交联剂乙烯基硅油在四甲基氢氧化铵催化下固化，能在-60～200℃温度范围内保持弹性，具有优良的电性能、化学稳定性和机械强度。

本发明把四甲基氢氧化铵作为硅橡胶的催化剂，对产品无污染，同时又能提高反应效率，减少混炼时间。

本发明中添加表面活性剂甜菜碱，其对铝离子等表现出较好的稳定性，提高了铝离子的分散性，使得氢氧化铝可以较好地分散在硅橡胶中，增强氢氧化铝在硅橡胶中作为耐漏电起痕及电蚀损添加剂的性能。

本发明增加石墨烯，其内部的碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格，具有很强的稳定性，在复合硅橡胶体系中，由于石墨烯本身的原子间作用力十分强，所以内部电子受到的干扰也非常小，因此可以增强复合硅橡胶体系的耐候性。

本发明另一方面提供了一种复合绝缘子用复合硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、将108苯基硅橡胶、40-60％配方重量的白炭黑、二甲基硅油和40-60％配方重量的四甲基氢氧化铵进行混炼，静置后得到混炼胶I；

S2、将107室温硫化硅橡胶、剩余配方重量的白炭黑、乙烯基硅油和剩余配方重量的四甲基氢氧化铵进行混炼，静置后得到混炼胶II；

S3、把混炼胶I和混炼胶II混合，加入甜菜碱和氢氧化钙，进行第一阶段混炼，继续加入石墨烯，进行第二阶段混炼，静置后硫化得到硅橡胶。