一种耐高温抗高寒高压电缆终端制造技术

本发明专利技术提出一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；绝缘主体的材料组成以重量份计包括：三元乙丙橡胶30‑60份、马来酰亚胺类树脂20‑35份，氨基硅烷4‑7份、羧基硅油11‑17份、填充剂30‑65份、补强剂6‑18份、软化剂4‑6份、交联剂3‑6份、交联助剂1‑2份；马来酰亚胺类树脂中按重量份计马来酰亚胺类单体占35‑65％、二芳基砜单体占40‑75％；制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶70‑120份、改性剂30‑50份、马来酰胺酸3‑6份、过氧化二异丙苯2‑4份；本发明专利技术通过三元乙丙橡胶配方中加入马来酰亚胺类树脂，通过三元乙丙橡胶侧链中的不饱和双键与马来酰亚胺类树脂中的双键发生交叉复分解反应，形成新的侧链带有耐热性马来酰亚胺基，赋予了新的树脂以优异的高温耐久性。

A High Temperature and Cold Resistant High Voltage Cable Terminal

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温抗高寒高压电缆终端
本专利技术涉及一种耐高温抗高寒高压电缆终端。
技术介绍
电缆终端是电缆线路的重要环节，是安装在电缆末端，用以保证电缆线路与电力系统其他部分的气体连接，并保持绝缘至连接点的装置；近年来，三元乙丙橡胶(EPDM)正在逐渐在电缆终端领域得到应用，EPDM具有较低的密度和优异的耐老化性能，胶耐臭氧性、耐热性能，能适用于较多的场合，但随着电缆行业的不断发展，特别是在高压应用条件下，EPDM的耐热性能还有待提高，而且EPDM存在强度不高和耐寒性能不佳等缺陷，低温下机械强度会变的很差，适用范围受到了很大的限制，所以开发一种改性的三元乙丙橡胶是符合可持续发展要求和新型经济环境下电缆工业发展需求的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：三元乙丙橡胶30-60份、马来酰亚胺类树脂20-35份，氨基硅烷4-7份、羧基硅油11-17份、填充剂30-65份、补强剂6-18份、软化剂4-6份、交联剂3-6份、交联助剂1-2份；所述的马来酰亚胺类树脂中按重量份计马来酰亚胺类单体占35-65％、二芳基砜单体占40-75％，所述的马来酰亚胺类树脂化合物至少含有以下构造式的一种：其中，Ar为芳基；制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶70-120份、改性剂30-50份、马来酰胺酸3-6份、过氧化二异丙苯2-4份；所述的改性剂的制备方法如下：(1)将15-25份石墨粉浸入质量分数为10-30％的硝酸溶液中酸化，65-85℃下回流4-6h，去除多余的硝酸溶液，将所得酸化石墨用去离子水清洗2-3次后，真空干燥得到酸化石墨；(2)在反应釜中将8-15份3-氨丙基三乙氧基硅烷分散于50-100份乙醇和25-50份水的混合溶液中，然后将10-20份白炭黑和步骤(1)中得到的酸化石墨加入反应釜，70-90℃下反应10-13h，反应结束后使用乙醇洗涤，离心分离得到所述改性剂。优选地，所述的填充剂为煅烧陶土。优选地，所述的软化剂为脂肪酸脂类软化剂。优选地，所述的补强剂为改性蒙脱土或活性氧化锌。优选地，所述的交联剂为过氧化二异丙苯，所述的交联助剂为TAIC。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过三元乙丙橡胶配方中加入马来酰亚胺类树脂，通过三元乙丙橡胶侧链中的不饱和双键与马来酰亚胺类树脂中的双键发生交叉复分解反应，形成新的侧链带有耐热性马来酰亚胺基，赋予了新的树脂以优异的高温耐久性；同时，马来酰亚胺类树脂的二芳基砜可以起到增韧效果，以抵消马来酰亚胺的模塑性差而导致的降低耐热性能的缺陷；(2)同时在三元乙丙橡胶配方中加入氨基硅烷、羧基硅油，氨基硅烷具备较好的耐低温性能，氨基硅烷的活性氨基与三元乙丙橡胶可以产生部分交联，形成有机硅烷嵌段三元乙丙聚合物，有效地提高了三元乙丙橡胶的耐寒性。(3)在液体硅橡胶中加入酸化石墨，改善了传统石墨与硅橡胶之间相容性较差的问题，通过适宜浓度的硝酸对石墨进行活化预处理，提高了石墨的比表面积和表面羟基数量，增加了反应活性，使之更好地与硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷相配合，提高石墨在液体硅橡胶中的分散性，调控应力锥附近的电场分布，抑制空间电荷的产生，提高绝缘结构的电气性能。具体实施方式为使本专利技术的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本专利技术进行进一步描述，任何对本专利技术技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本专利技术保护范围。实施例1一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：其中，马来酰亚胺类树脂结构式为：制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶86份、改性剂35份、马来酰胺酸4份、过氧化二异丙苯3份；所述的改性剂的制备方法如下：(1)将22份石墨粉浸入质量分数为30％的硝酸溶液中酸化，70℃下回流6h，去除多余的硝酸溶液，将所得酸化石墨用去离子水清洗3次后，真空干燥得到酸化石墨；(2)在反应釜中将9份3-氨丙基三乙氧基硅烷分散于70份乙醇和30份水的混合溶液中，然后将12份白炭黑和步骤(1)中得到的酸化石墨加入反应釜，80℃下反应10h，反应结束后使用乙醇洗涤，离心分离得到所述改性剂。实施例2一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：其中，马来酰亚胺类树脂结构式为：制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶100份、改性剂40份、马来酰胺酸6份、过氧化二异丙苯4份；所述的改性剂的制备方法如下：(3)将25份石墨粉浸入质量分数为30％的硝酸溶液中酸化，80℃下回流4h，去除多余的硝酸溶液，将所得酸化石墨用去离子水清洗3次后，真空干燥得到酸化石墨；(4)在反应釜中将15份3-氨丙基三乙氧基硅烷分散于100份乙醇和50份水的混合溶液中，然后将13份白炭黑和步骤(1)中得到的酸化石墨加入反应釜，90℃下反应10h，反应结束后使用乙醇洗涤，离心分离得到所述改性剂。实施例3一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：其中，马来酰亚胺类树脂结构式为：制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶120份、改性剂40份、马来酰胺酸5份、过氧化二异丙苯4份；所述的改性剂的制备方法如下：(5)将20份石墨粉浸入质量分数为30％的硝酸溶液中酸化，80℃下回流5h，去除多余的硝酸溶液，将所得酸化石墨用去离子水清洗3次后，真空干燥得到酸化石墨；(6)在反应釜中将10份3-氨丙基三乙氧基硅烷分散于90份乙醇和45份水的混合溶液中，然后将20份白炭黑和步骤(1)中得到的酸化石墨加入反应釜，85℃下反应13h，反应结束后使用乙醇洗涤，离心分离得到所述改性剂。在实施例1-3中，绝缘主体材料的制备包括如下步骤：(1)将马来酰亚胺类单体20份、二芳基砜单体20份、引发剂1份和叔十二烷基硫醇2份加入到聚合反应器中，100-120℃下反应2-3h后得到马来酰亚胺类树脂；(2)将氨基硅烷、羧基硅油的混合物在160-180℃下熟化4h，冷却得到混合物A，备用；(3)将煅烧陶土、补强剂、脂肪酸脂类软化剂混合后得到混合物B，备用；(4)将三元乙丙橡胶加入密炼机中，80-100℃下塑练3-5min，再将马来酰亚胺类树脂、混合物A和混合物B加入密炼机，100-130℃下混练25-45min，最后加入过氧化二异丙苯和交联助剂，110-130℃下开炼10-20min，出片冷却，得到电缆终端材料成品。性能测试分别将实施例1-3中制备的电缆终端材料进行性能测试，测试结果示于表1；按照GB/T1040.1-2006的标准测试材料的拉伸强度和断裂伸长率；按照GB/T7758-2002测试材料的低温性能测试(温度回缩实验TR)；热老化条件：135±2℃×168小时。对比例的电缆终端根据实施例1的电缆终端含量组分，由按照重量份计的以下物质制成：三元乙丙橡胶45份、煅烧陶土54份、改性蒙脱土12份、脂肪酸脂类软化剂5份、过氧化二异丙苯4份和TAIC2份，制备步骤仅包括步骤(3)和(4)；表1由测试结果可知，本专利技术的电缆终端相对于对比例来说，具备较好的耐高温性能，热老化后一段时间后还能满足电缆终端绝缘材料的机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；其特征在于，制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：三元乙丙橡胶30‑60份、马来酰亚胺类树脂20‑35份，氨基硅烷4‑7份、羧基硅油11‑17份、填充剂30‑65份、补强剂6‑18份、软化剂4‑6份、交联剂3‑6份、交联助剂1‑2份；所述的马来酰亚胺类树脂中按重量份计马来酰亚胺类单体占35‑65％、二芳基砜单体占40‑75％，所述的马来酰亚胺类树脂化合物至少含有以下构造式的一种：

【技术特征摘要】
1.一种耐高温抗高寒高压电缆终端，包括绝缘主体和应力锥；其特征在于，制备绝缘主体的材料组成以重量份计包括：三元乙丙橡胶30-60份、马来酰亚胺类树脂20-35份，氨基硅烷4-7份、羧基硅油11-17份、填充剂30-65份、补强剂6-18份、软化剂4-6份、交联剂3-6份、交联助剂1-2份；所述的马来酰亚胺类树脂中按重量份计马来酰亚胺类单体占35-65％、二芳基砜单体占40-75％，所述的马来酰亚胺类树脂化合物至少含有以下构造式的一种：其中，Ar为芳基；制备应力锥的材料组成以重量份计包括：液体硅橡胶70-120份、改性剂30-50份、马来酰胺酸3-6份、过氧化二异丙苯2-4份；所述的改性剂的制备方法如下：(1)将15-25份石墨粉浸入质量分数为10-30％的硝酸溶液中酸化，65-85℃下回流4-6h，去除多余的硝酸溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道华，
申请(专利权)人：江苏士林电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32