[发明专利]一种新型绝缘子用高性能硅橡胶及制备方法

说明书

本发明涉及一种新型绝缘子用高性能硅橡胶及制备方法。本发明基于填料共混和新型的填料改性方法，对导热填料进行表面修饰后，再用偶联剂进行处理，相比于传统的改性方法，可以更加有效的改善界面特性，提高填料与基体的相容性；用导热系数高的导热填料部分或者全部替代氢氧化铝，在基体中形成导热网络，提高了硅橡胶的导热性，同时也使硅橡胶具备优良的电气性能，加入导热填料后，硅橡胶的击穿强度最大提升了11kV/mm，所制备的硅橡胶的各方面性能与传统的填料改性方法所制备的硅橡胶相比均有提高，可以更好的满足设备使用需求。

技术领域

本发明涉及硅橡胶制备技术领域，具体为一种新型绝缘子用高性能硅橡胶及制备方法。

背景技术

目前硅橡胶复合绝缘子中所用的填料大多数为氢氧化铝，导热性能相对较差，在户外环境长期运行下不能很好满足电气绝缘方面的需求，且其添加量过大会使得材料力学性能变差，因此我们可以选用导热填料部分取代氢氧化铝，进行填料共混填充，来提高复合材料的电气性能。为了能够在高填充条件下得到更好的填料分布结构，就必须对导热填料进行有机化改性，提高其与基体橡胶间的相容性。使用偶联剂对填料进行处理是现在最常用的一种填料表面有机化改性手段。但是，使用常用的偶联剂，如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等去处理陶瓷型导热填料，不能获得明显的效果。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种新型绝缘子用高性能硅橡胶，采用的技术方案是，主要成分及重量份配比为：硅橡胶50-150份、导热填料10-150份、氢氧化铝0-150份、多巴胺盐酸盐1-15份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐1-15份、硫化剂0.1-1份、偶联剂1-5份。

作为本发明的一种优选方案，主要由硅橡胶50份、导热填料10份、氢氧化铝150份、多巴胺盐酸盐1份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐1份、硫化剂0.1份、偶联剂1份组成。

作为本发明的一种优选方案，主要由硅橡胶100份、导热填料100份、氢氧化铝100份、多巴胺盐酸盐8份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐7份、硫化剂0.5份、偶联剂2份组成。

作为本发明的一种优选方案，主要由硅橡胶150份、导热填料150份、氢氧化铝0份、多巴胺盐酸盐15份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐15份、硫化剂1份、偶联剂5份组成。

作为本发明的一种优选方案，主要由硅橡胶100份、导热填料40份、氢氧化铝0份、多巴胺盐酸盐4份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐3份、硫化剂0.5份、偶联剂2份组成。

一种新型绝缘子用高性能硅橡胶的制备方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤一：按比例取导热填料放入烧杯中，抽真空半小时，然后向烧杯中加入超纯水，超纯水加入量为导热填料重量的20倍，用高速搅拌器进行搅拌，然后超声震荡处理半小时，使导热填料溶于超纯水中得到水溶液；

步骤二：按照比例取三羟甲基氨基甲烷盐酸盐，并将其加入水溶液中，再按比例加入多巴胺盐酸盐，调节pH至8-9，然后磁子搅拌反应6h，随后将混合物离心，用冷冻干燥机干燥12h，得到导热填料固体；

步骤三：将所得导热填料固体用高速粉碎机研磨，得到多巴胺盐酸盐包覆的导热填料粉末；

步骤四：将所得导热填料粉末与硅橡胶和氢氧化铝按比例混合，得到粉末混合物；

步骤五：向粉末混合物中加入硫化剂和偶联剂，在开炼机中反复混炼，得到混炼胶，最后通过硫化得到硅橡胶复合材料。

本发明的有益效果：本发明基于填料共混和新型的填料改性方法，对导热填料进行表面修饰后，再用偶联剂进行处理，相比于传统的改性方法，可以更加有效的改善界面特性，提高填料与基体的相容性；用导热系数高的导热填料部分或者全部替代氢氧化铝，在基体中形成导热网络，提高了硅橡胶的导热性，同时也使硅橡胶具备优良的电气性能，加入导热填料后，硅橡胶的击穿强度最大提升了11kV/mm，所制备的硅橡胶的各方面性能与传统的填料改性方法所制备的硅橡胶相比均有提高，可以更好的满足设备使用需求。

具体实施方式