一种室温自固化绝缘涂覆硅胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：烷氧基封端的聚硅氧烷100份，增塑剂0～15份，气相白炭黑0～20份，中空二氧化硅纳米微球5～20份，交联剂0～8份，阻燃剂0.5～5份，催化剂0.1～3份；所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。本发明专利技术那种的硅胶具有轻质、室温固化、环保、阻燃和高强度的性能。本发明专利技术还提供了一种室温自固化绝缘涂覆硅胶的制备方法。

A room temperature self curing insulating coating silica gel and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种室温自固化绝缘涂覆硅胶及其制备方法
本专利技术属于有机硅新材料
，尤其涉及一种室温自固化绝缘涂覆硅胶及其制备方法。
技术介绍
电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。架空线路电缆主要指架空明线，架设在地面之上，是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。这种裸露的架空线路一般采用的是钢芯铝绞线无绝缘保护层，架设及维修比较方便，成本较低，但是在经过人口密集区、树木等容易出现事故，易对周边环境造成电磁干扰，造成人身及财产损失及伤害，所以实现绝缘化势在必行。有机硅材料因其独特的结构，具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、憎水等优异特性，被广泛应用于电力电缆的绝缘涂覆材料。除耐高低温等基本特性之外从防火安全考虑电力电缆绝缘材料还需具备阻燃性能，同时考虑到涂覆后的弧垂安全特性绝缘材料的高强度、轻质化也是必须的。国外较早就有关于电线电缆绝缘涂覆材料方面的专利，如申请号EP19980115880、EP19980115880、US19990241474等就公开了用于电线电缆涂层保护的不同硅橡胶组合物，这些硅橡胶组合物都以含烯基的聚硅氧烷聚合物为基胶，在加热条件下通过铂金加成或者过氧化物交联固化。这种加热的固化方式适用于电线电缆厂家生产过程中的绝缘涂覆，但不利于户外架空裸线现场绝缘化施工。为了户外现场的施工便利，室温自然固化成为绝缘涂覆材料的必需要求。国内专利如申请号201910347377.7公开了一种室温自固化硅胶绝缘材料，结合自动涂覆机器人，可实现自动化施工和野外、空中长距离的快速自动涂敷，该专利采用有机锡催化脱醇型交联固化体系，具有阻燃、优异的防水密封性能和抗漏电性能。上述国内专利皆采用了有机锡类催化剂，在环保方面有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种室温自固化绝缘涂覆硅胶及其制备方法，本专利技术那种的硅胶具有轻质、室温固化、环保、阻燃和高强度的性能。本专利技术提供一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。优选的，所述烷氧基封端的聚硅氧烷为末端甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷，具有式I所示结构：其中，n为100～1500的整数。优选的，所述增塑剂为惰性聚硅氧烷；所述惰性聚硅氧烷在25℃的运动粘度为0.1～50Pa·s。优选的，所述中空二氧化硅纳米微球的粒径为10～80nm。优选的，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述阻燃剂为含异氰尿酸酯基硅烷。优选的，所述阻燃剂为1,3,5-三(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯和/或1,3,5-三(三乙氧基硅丙基)异氰脲酸酯。优选的，所述催化剂为钛酸异丙酯、钛酸异丁酯、钛酸叔丁酯、双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯、双(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯、正丁基锆酸酯螯合物和正丙基锆酸酯螯合物中的一种或几种。优选的，所述气相白炭黑的比表面积为150～200m2/g。本专利技术提供一种室温自固化绝缘涂覆硅胶的制备方法，包括以下步骤：以重量份数计，将100份烷氧基封端的聚硅氧烷、0～15份增塑剂、0～20份气相白炭黑、5～20份中空二氧化硅纳米微球、0～8份交联剂、0.5～5份阻燃剂和0.1～3份催化剂混合，在真空度＞0.09MPa条件下搅拌10～60min，得到室温自固化绝缘涂覆硅胶；所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。本专利技术提供了一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：烷氧基封端的聚硅氧烷100份，增塑剂0～15份，气相白炭黑0～20份，中空二氧化硅纳米微球5～20份，交联剂0～8份，阻燃剂0.5～5份，催化剂0.1～3份；所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。首先，本专利技术采用有机钛酸酯、锆酸酯催化剂代替有机锡催化剂，更环保，同时，使用烷氧基烷基封端的聚硅氧烷替代一般的α，ω端羟基聚二甲基硅氧烷(即市场上常见的107胶)为基础聚合物配合钛酸酯催化剂配合使用，可有效避免单组分脱醇生产过程中常见的粘度高峰现象，保证生产顺利进行；其次，本专利技术采用纳米中空二氧化硅微球，相比于玻璃微球粒径更小、比表面积更大，能与硅油主链形成氢键补强，在降低密度的同时，也能形成很好的补强效果；进一步的，本专利技术采用的阻燃剂异氰脲酸酯硅烷能与烷氧基封端聚二甲基硅氧烷发生交联固化形成以Si-O-Si链接为主链、含碳氮六节环为侧链的网状结构，相比单纯添加不能参与反应的含碳氮六节环结构异氰脲酸酯如三烯丙基异氰脲酸酯，更能有效提高本绝缘涂覆材料的耐热、阻燃效果。具体实施方式本专利技术提供一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。在本专利技术中，所述烷氧基封端的聚硅氧烷优选为末端甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷，具有式I所示结构：其中，n为100～1500之间的整数，优选为500～1000之间的整数；所述烷氧基封端的聚硅氧烷在25℃下的粘度优选为0.8～150Pa·s，更优选为5～130Pa·s，最优选为10～100Pa·s，最优选为20～80Pa·s，最优选为30～50Pa·s，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是20Pa·s。本专利采用烷氧基烷基封端的聚硅氧烷替代一般的α，ω端羟基聚二甲基硅氧烷(即市场上常见的107胶)为基础聚合物配合钛酸酯催化剂配合使用，可以有效避免单组份脱醇生产过程中常见的粘度高峰现象，保证生产顺利进行。在本专利技术中，所述增塑剂优选为惰性聚硅氧烷，更优选为甲基封端的聚二甲基硅氧烷，所述增塑剂在25℃下的粘度优选为0.1～50Pa·s；具体的，在本专利技术的实施例中，可以是0.3Pa·s。所述增塑剂的重量份数优选为2～12份，更优选为5～10份，最优选为8～10份，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是10份。在本专利技术中，所述气相白炭黑可以是亲水型气相白炭黑，也可以是疏水型白炭黑，所述气相白炭黑的比表面积优选为150～200m2/g，更优选为150～180m2/g，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是150m2/g，气相白炭黑的比表面积过高，对于本申请中的硅胶体系而言，增稠效果太明显，不利于涂覆。所述气相白炭黑的重量份数优选为2～15份，更优选为5～10份，最优选为5～8份，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是5份。本专利技术采用纳米中空二氧化硅微球相比于玻璃微球粒径更小、比表面积更大，更是能够与硅油主链形成氢键补强，在降低密度的同时，也能形成很好的补强效果。所述中空二氧化硅纳米微球为使用三嵌段聚合物聚苯乙烯-聚乙烯-PEO结构的胶束为模板，以正硅酸乙酯为前躯体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种室温自固化绝缘涂覆硅胶，制备原料包括以下重量份数的组分：



所述催化剂为有机钛酸酯或锆酸酯及其螯合物。


2.根据权利要求1所述的室温自固化绝缘涂覆硅胶，其特征在于，所述烷氧基封端的聚硅氧烷为末端甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷，具有式I所示结构：



其中，n为100～1500的整数。


3.根据权利要求1所述的室温自固化绝缘涂覆硅胶，其特征在于，所述增塑剂为惰性聚硅氧烷；所述惰性聚硅氧烷在25℃的运动粘度为0.1～50Pa·s。


4.根据权利要求1所述的室温自固化绝缘涂覆硅胶，其特征在于，所述中空二氧化硅纳米微球的粒径为10～80nm。


5.根据权利要求1所述的室温自固化绝缘涂覆硅胶，其特征在于，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的室温自固化绝缘涂覆硅胶，其特征在于，所述阻燃剂为含...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶全明，刘海亮，赵轶，王建红，张玉龙，王江涛，陈阳，
申请(专利权)人：浙江励德有机硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33