一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法，液体硅橡胶由下述重量份的原料组成：30～70份液体MQ硅树脂、5～40份沉淀法白炭黑、10～50份碳酸镁、1～10份含氢硅油、0.1～5份烷氧基硅烷偶联剂、0.1～0.3份铂金抑制剂和0.1～0.3份铂金催化剂。本发明专利技术通过引入MQ硅树脂提高了液体硅橡胶的机械强度和耐高温性，并通过MQ硅树脂和阻燃填料的协同作用显著提高了液体硅橡胶的阻燃性，从而提高其应用于陶瓷绝缘子涂层的耐污闪和耐电痕性能。本发明专利技术液体硅橡胶具有优异的耐电痕性能和阻燃性，并具有很好的附着性、憎水性和耐老化性能，可满足陶瓷绝缘子对硅橡胶涂层耐久性和耐电痕性的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法
本专利技术属于高分子聚合物绝缘材料
，特别涉及硅橡胶绝缘材料领域，具体的说是涉及一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
陶瓷绝缘子是输变电设备中非常重要的组成部分，这类绝缘子具有良好的化学稳定性和热稳定性，抗老化能力强，并具有良好的电气和机械性能，组装灵活，得到了大面积使用。陶瓷绝缘子表面在运行过程中会逐渐积污，当污层受潮湿润时，污层中的电介质溶解，漏电电流增加，导致绝缘表面发生闪络，这种闪络造成的事故称为污闪事故。随着我国工业的快速发展，环境污染日趋严重，导致输变电线路的绝缘性下降，污闪事故频发，其危害堪比自然灾害。在恶劣气候下沿潮湿、脏污绝缘子闪络造成的电力系统污闪事故已成为电力系统的巨大威胁。加强全国特超高压输电线路的建设和升级成为电力工业发展的重中之重，这对于线路的防污闪要求进一步加强，研究开发高性能的防污闪技术成为电力安全的迫切要求。防污闪是采取一定的手段和措施防止污闪的发生，在绝缘体表面喷涂室温硫化硅橡胶RTV防污闪涂层是一种行之有效的措施，例如中国专利技术专利CN92107775，CN93104478，CN00112886，CN200610025243，CN200410026092和CN200510014675。RTV防污闪涂料是涂覆在绝缘子表面的一种憎水涂层，其主要功能是提高电力输变电设备外绝缘结构的抗污闪电压。随着科技进步和社会快速发展，传统的RTV材料已经很难满足越来越高的防污闪要求，因此迫切需要研发出一种具有更高性能的防污闪涂层。为使该涂层能够达到防污闪的目的，要求涂层材料本身具有很好的绝缘性能、耐电痕性能、阻燃性、良好的憎水性，而室温硫化硅橡胶RTV自身很难达到所有要求。对比室温硫化硅橡胶RTV，加成型液体硅橡胶具有更加优异的机械强度，耐高低温性能、憎水性、绝缘性、耐候性和耐老化性，能在很宽的温度范围内保持稳定的物理性能，特别是绝缘性，在电力设施中得到了广泛应用，例如复合绝缘子伞裙、冷缩套管。对加成型液体硅橡胶改性，在保持其现有优良性能的基础上，使加成型液体硅橡胶满足作为高性能防污闪涂层材料的室温硫化、低粘度、附着性、阻燃性和耐电痕性是目前可行的方向之一。使用功能填料可显著提高硅橡胶的耐电痕性和阻燃性，例如中国专利技术专利CN103642247，中国专利技术专利CN104130580，通过添加金属氧化物、氢氧化物或者碳酸盐填料的方式提高液体硅橡胶的耐电痕性。中国专利技术专利CN1730561公开了一种利用硅树脂和补强填料制备高撕裂硅橡胶的技术，该硅橡胶的耐漏电起痕性能可达到1A3.5KV级别。选择合适的抑制剂可实现加成型液体硅橡胶的室温硫化，添加硅烷偶联剂可显著提高硅橡胶在极性基材表面的附着力。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术存在的缺陷及不足，提供一种全新的陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术公开了一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，该液体硅橡胶为双组份，室温硫化液体硅橡胶，具有优异的机械强度和耐电痕性能，并具有很好的附着性、憎水性和耐老化性能，可满足陶瓷绝缘子对硅橡胶涂层耐久性和耐电痕性的要求。所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶由下述重量份的原料组成：30～70份液体MQ硅树脂、5～40份沉淀法白炭黑、10～50份碳酸镁、1～10份含氢硅油、0.1～5份烷氧基硅烷偶联剂、0.1～0.3份铂金抑制剂和0.1～0.3份催化量的铂金催化剂。所述液体MQ硅树脂为乙烯基硅油和固体MQ硅树脂的混合物，所述液体MQ硅树脂的固含量为20～60％，优选30～50％；所述液体MQ硅树脂的粘度为100～100000mPa.s，优选1000～50000mPa.s；所述液体MQ硅树脂中乙烯基硅油的质量分数为0.1～2.0％，优选0.2～1.0％；所述液体MQ硅树脂在所述液体硅橡胶中的质量分数为30～70％，优选40～60％。所述沉淀法白炭黑为硅烷表面改性的疏水白炭黑；所述沉淀法白炭黑的平均粒径为1～100微米，优选1～10微米；所述沉淀法白炭黑的比表面积为50～500m2/g，优选100～300m2/g；所述沉淀法白炭黑在所述液体硅橡胶中的质量分数为5～40％，优选10～30％。所述碳酸镁为硅烷表面改性的疏水碳酸镁，所述碳酸镁的平均粒径为1～50微米，优选1～10微米；所述碳酸镁在所述液体硅橡胶中的质量分数为10～50％，优选20～40％。所述含氢硅油的粘度为10～200mPa.s，优选30～100mPa.s；所述含氢硅油的含氢量为0.1～2.0％，优选0.3～1.0％；所述含氢硅油在所述液体硅橡胶中的质量分数为1～10％，优选2～6％；在所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶中，来自含氢硅油与硅原子连接的氢原子和来自乙烯基硅油、硅树脂和填料的总乙烯基的摩尔数之比为1～3，优选1.5～2.5。所述烷氧基硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种混合物；烷氧基硅烷偶联剂包括但并不限于以上物质及其混合物。烷氧基硅烷偶联剂在所述液体硅橡胶中的质量分数为0.1～5％，优选0.5～3％。所述铂金抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷，所述铂金催化剂为卡斯特催化剂或氯铂酸的醇溶液。本专利技术还公开了一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：(1)将液体MQ硅树脂加入行星搅拌机；(2)分批加入硅烷改性沉淀法白炭黑，抽真空混合均匀；(3)分批加入硅烷改性碳酸镁，抽真空混合均匀；(4)依次加入含氢硅油，烷氧基硅烷和铂金抑制剂，真空混合均匀；(5)按照上述步骤混合均匀后即得到陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，该液体硅橡胶能够在铂金催化剂存在时室温下固化完全。所有原料均在室温下加入，并抽真空混合，脱除空气，形成均匀连续的分散相。所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶为双组份液体，铂金催化剂与铂金抑制剂和所述含氢硅油不在同一组分中。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种陶瓷绝缘子防污闪涂层材料，具体公开了一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶及其制备方法。本专利技术使用固含量为20～60％的液体MQ硅树脂为基础聚合物，硅烷表面改性的沉淀法白炭黑为补强填料，硅烷改性的碳酸镁为阻燃填料，含氢硅油为交联剂，铂金配合物为催化剂，硅烷偶联剂为粘接剂。硅烷改性的疏水填料和基础聚合物有很好的相容性，可以使液体硅橡胶具有低粘度和很好的流动性，MQ硅树脂和硅烷改性填料中的乙烯基能充分参与含氢硅油的硅氢加成反应，从而使MQ硅树脂、硅烷改性白炭黑和碳酸镁填料有效键合在液体硅橡胶的交联网络中，提高液体硅橡胶的阻燃性和热稳定性。本专利技术通过硅烷改性填料、MQ硅树脂和铂金催化剂的协同作用，促进MQ硅树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶由下述重量份的原料组成：30～70份液体MQ硅树脂、5～40份沉淀法白炭黑、10～50份碳酸镁、1～10份含氢硅油、0.1～5份烷氧基硅烷偶联剂、0.1～0.3份铂金抑制剂和0.1～0.3份铂金催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶由下述重量份的原料组成：30～70份液体MQ硅树脂、5～40份沉淀法白炭黑、10～50份碳酸镁、1～10份含氢硅油、0.1～5份烷氧基硅烷偶联剂、0.1～0.3份铂金抑制剂和0.1～0.3份铂金催化剂。


2.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述液体MQ硅树脂为乙烯基硅油和固体MQ硅树脂的混合物，所述液体MQ硅树脂的固含量为20～60％；所述液体MQ硅树脂的粘度为100～100000mPa.s；所述液体MQ硅树脂中乙烯基硅油的质量分数为0.1～2.0％；所述液体MQ硅树脂在所述液体硅橡胶中的质量分数为40～60％。


3.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述沉淀法白炭黑为硅烷表面改性的疏水白炭黑；所述沉淀法白炭黑的平均粒径为1～100微米；所述沉淀法白炭黑的比表面积为50～500m2/g；所述沉淀法白炭黑在所述液体硅橡胶中的质量分数为10～30％。


4.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述碳酸镁为硅烷表面改性的疏水碳酸镁，所述碳酸镁的平均粒径为1～50微米；所述碳酸镁在所述液体硅橡胶中的质量分数为20～40％。


5.根据权利要求2所述的陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶，其特征在于：所述含氢硅油的粘度为10～200mPa.s；所述含氢硅油的含氢量为0.1～2.0％；所述含氢硅油在所述液体硅橡胶中的质量分数为2～6％；在所述陶瓷绝缘子涂层用液体硅橡胶中，来自含氢硅油与硅原子连接的氢原子和来自乙烯基硅油、硅树脂和填料的总乙烯基的摩尔数之比为1～3。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉胜，
申请(专利权)人：上海瑞起新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31