一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及电气绝缘子材料技术领域，具体涉及一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物。硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶、改性天然橡胶、白炭黑、氢氧化铝微粉、硅烷偶联剂、二苯基硅二醇、过氧化二异丙苯和防静电剂。其中，白炭黑选用气相法白炭黑；防静电剂中含有LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。该硅胶组合物机械性能较好，具有更高的热稳定性和耐老化性能，使用寿命更长，可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物
本专利技术涉及电气绝缘子材料
，具体涉及一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物。
技术介绍
电绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件，能够耐受电压和机械应力作用。它是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆上的输电线路上，慢慢发展成挂在高型高压电线连接塔的一端的盘状绝缘体，绝缘子可以增加爬电距离。绝缘子通常由玻璃或陶瓷制成，绝缘子应当具有较高的稳定性，不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不能产生重大的作用，甚至可能损害整条线路的使用和运行寿命。为了进一步提高绝缘子的可靠性，现代电力设施上使用的绝缘子通常为复合绝缘子，这种绝缘子在结构上包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套，绝缘子的伞裙护套一般由硅橡胶或氟硅橡胶制成。硅橡胶电气绝缘性能好，并且具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃至250℃的温度范围下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合。为了提高硅橡胶的抗拉强度、耐腐蚀和抗老化等性能，通常会在硅橡胶中添加功能填料、弹性体、橡胶等成分，这些材料的使用会提高硅橡胶的某些机械性能和耐候性能。但是硅橡胶生胶与有机高分子材料以及各种功能填料的相容性不一，这些组分的使用可能会伤害硅橡胶的热稳定性和抗老化性能，使得制备的绝缘子伞裙护套的使用寿命和可靠性降低。专利申请号CN200810232675.3公开了一种复合绝缘子硅橡胶护套的制备方法，该硅橡胶组合物中含有硅橡胶、白炭黑、控制剂、偶联剂和阻燃剂，通过这种技术方案生产的硅橡胶提高了复合支柱绝缘子硅橡胶护套伞裙的各项电气性能，提高了复合绝缘子的运行可靠性。但是硅橡胶抗拉强度和抗老化性能以及热稳定性相对较差，复合绝缘子的伞裙护套的使用寿命相对不足，机械性能也需要进一步完善。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，该硅胶组合物机械性能较好，具有更高的热稳定性和耐老化性能，使用寿命更长，可靠性更高。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，按照质量份数，硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶80-95份，改性天然橡胶15-23份，白炭黑12-18份，氢氧化铝微粉15-25份，硅烷偶联剂0.3-0.6份，二苯基硅二醇1.7-2.4份，过氧化二异丙苯0.3-0.7份，防静电剂1.3-2.2份。优选地，按照质量份数，硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶85-90份，改性天然橡胶18-21份，白炭黑14-16份，氢氧化铝微粉19-22份，硅烷偶联剂0.4-0.5份，二苯基硅二醇1.9-2.1份，过氧化二异丙苯0.4-0.6份，防静电剂1.7-1.9份。进一步优选地，按照质量份数，硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶88份，改性天然橡胶20份，白炭黑15份，氢氧化铝微粉20份，硅烷偶联剂0.4份，二苯基硅二醇2.0份，过氧化二异丙苯0.5份，防静电剂1.8份。本专利技术中，改性天然橡胶的制备方法为：(1)按照质量份数，将200份纯化胶乳，7.2份10wt％的聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠水溶液，15份30wt％的氢氧化钠溶液和100份去离子水，加入到反应釜中，以120-150r/min的转速持续搅拌，在30-35℃的温度下皂化反应18-24h；(2)向上步骤反应釜内的产物中，添加20wt％的盐酸溶液进行中和，然后添加丙烯酸和谷氨酸的等物质的量比混合酸，调节混合物的PH至5-5.2；(3)将5份2-巯基乙醇，6份醋酸乙烯酯和9份乙烯基环丙烷加入到反应釜中，调节反应釜的温度至65-80℃，以200-250r/min的转速搅拌10-13min；然后向反应釜内加入8份催化悬浮剂，继续以相同转速搅拌3-4min；(4)上步骤的产物投入到反应容器中，并送入微波辐照设备内，以80-85℃的温度，微波辐射并催化反应1.3-1.5h，完成天然橡胶的催化改性过程；(5)向改性反应后的产物中加入80份甲醇，充分搅拌溶解后，经过离心处理去除杂质和未参与反应的化合物，并采用去离子水对产物进行2-3次的洗涤，完成催化改性天然橡胶的提纯净化，最后将纯净的催化改性天然橡胶减压干燥，得到所需的改性天然橡胶。其中，步骤(2)的谷氨酸可采用天冬氨酸、琥珀酸或甲磺酸进行等物质的量替代。步骤(3)中催化悬浮剂的制备方法为：按照质量份数，将100份去离子水，7.8份芳香聚乙二醇醚，12份聚丙烯酰胺，9份金属量子点，4份二苯基膦，20份甲基偶氮二异丁酸酯和6份过氧化双月桂酰加入到球磨机中球磨均匀，得到所述催化悬浮剂。金属量子点为InZnP、SiGe、GaNAs量子点按照1:2:1混合的混合物。优选地，白炭黑选用气相法白炭黑。优选地，防静电剂中含有LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。本专利技术提供的硅橡胶组合物的制备方法为：按照质量份数，将硅橡胶生胶、改性天然橡胶、二苯基硅二醇和过氧化二异丙苯加入到真空捏合机中，将真空捏合机进行抽真空处理，以85-90℃的温度混炼50-60min，然后开启阀门进行泄压，将胶料取出，自然放置8-10h；然后将得到的胶料与白炭黑、氢氧化铝微粉、硅烷偶联剂以及防静电剂一起加入到双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度为45-50℃，辊距为1-2mm，混炼2-4min，然后将辊筒温度升高至55-60℃，调节辊距为3-4mm，继续混炼3-5min，下料，自然停放10-12h，然后将胶料加入到双辊开炼机中，以45-50℃的温度和0.3-0.5mm的辊距混炼3-6min，混炼至胶料均匀柔软、表面光滑平整后，下料并自然冷却，得到所需硅橡胶组合物。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术的硅橡胶组合物中通过改性天然橡胶的添加，提高了硅橡胶的机械强度，使得硅橡胶具有更好的抗拉强度和抗撕裂性能，其中，天然橡胶中使用2-巯基乙醇醋酸乙烯酯和乙烯基环丙烷等有机化合物进行表面改性，从而在天然橡胶分子上接枝相应的极性和非极性基团；改性天然橡胶和硅橡胶生胶之间通过接枝基团、二苯基硅二醇和过氧化二异丙苯等交联剂和相容剂组分的协同作用，使得二者的结合效果更好，从而提高了硅橡胶的热稳定性。该硅橡胶组合物中还使用了白炭黑和氢氧化铝微粉作为功能填料，用于对硅橡胶进行性能强化和阻燃处理，提高硅橡胶组合物的机械强度和耐候性能，使得硅橡胶组合的抗压强度、耐腐蚀性能和抗老化性能更加优秀。改性天然橡胶的添加可以与偶联剂产生协同作用，使得功能填料与硅橡胶主体胶料之间的相容性更好，从而提升各组分的结合效果，使得硅橡胶组合物的可靠性更好，使用寿命更长。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，其特征在于：按照质量份数，所述硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶80‑95份，改性天然橡胶15‑23份，白炭黑12‑18份，氢氧化铝微粉15‑25份，硅烷偶联剂0.3‑0.6份，二苯基硅二醇1.7‑2.4份，过氧化二异丙苯0.3‑0.7份，防静电剂1.3‑2.2份。

【技术特征摘要】
1.一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，其特征在于：按照质量份数，所述硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶80-95份，改性天然橡胶15-23份，白炭黑12-18份，氢氧化铝微粉15-25份，硅烷偶联剂0.3-0.6份，二苯基硅二醇1.7-2.4份，过氧化二异丙苯0.3-0.7份，防静电剂1.3-2.2份。2.根据权利要求1所述的一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，其特征在于：按照质量份数，所述硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶85-90份，改性天然橡胶18-21份，白炭黑14-16份，氢氧化铝微粉19-22份，硅烷偶联剂0.4-0.5份，二苯基硅二醇1.9-2.1份，过氧化二异丙苯0.4-0.6份，防静电剂1.7-1.9份。3.根据权利要求1所述的一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，其特征在于：按照质量份数，所述硅橡胶组合物中含有以下组分：硅橡胶生胶88份，改性天然橡胶20份，白炭黑15份，氢氧化铝微粉20份，硅烷偶联剂0.4份，二苯基硅二醇2.0份，过氧化二异丙苯0.5份，防静电剂1.8份。4.根据权利要求1所述的一种电气绝缘子伞裙护套用硅橡胶组合物，其特征在于：所述改性天然橡胶的制备方法为：（1）按照质量份数，将200份纯化胶乳，7.2份10wt%的聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠水溶液，15份30wt%的氢氧化钠溶液和100份去离子水，加入到反应釜中，以120-150r/min的转速持续搅拌，在30-35℃的温度下皂化反应18-24h；（2）向上步骤反应釜内的产物中，添加20wt%的盐酸溶液进行中和，然后添加丙烯酸和谷氨酸的等物质的量比混合酸，调节混合物的PH至5-5.2；（3）将5份2-巯基乙醇，6份醋酸乙烯酯和9份乙烯基环丙烷加入到反应釜中，调节反应釜的温度至65-80℃，以200-250r/min的转速搅拌10-13min；然后向反应釜内加入8份催化悬浮剂，继续以相同转速搅拌3-4min；（4）上步骤的产物投入到反应容器中，并送入微波辐照设备内，以80-85℃的温度，微波辐射并催化反应1.3-1.5h，完成天然橡胶的催化改性过程；（5）向改性反应后的产物中加入80份甲醇，充分搅拌溶解后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐仙峰，
申请(专利权)人：合肥择浚电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34