一种绝缘液体硅橡胶及其制备方法和应用技术

本申请涉及电工绝缘材料技术领域，具体涉及一种绝缘液体硅橡胶及其制备方法和应用。所述绝缘液体硅橡胶包括单独存储的A组分和B组分，A组分包括以下重量份数的组分：聚硅氧烷60

An insulating liquid silicone rubber and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘液体硅橡胶及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及电工绝缘材料
，更具体地说，它涉及一种绝缘液体硅橡胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电力系统中的液体硅橡胶一般指加成型液体硅橡胶，由铂等第八族过渡金属化合物催化含乙烯基的硅氧烷和多Si
‑
H键硅氧烷的氢硅化加成反应完成，最终形成主体成分为聚二甲基硅氧烷的硅橡胶弹性体。该硅橡胶弹性体作为一种重要的电工绝缘材料，已经在电子电气、机械、化工等行业广泛应用。
[0003]硅橡胶本身可燃，近几年，硅橡胶阻燃技术逐渐成为人们关注和研究的热点。早期用于硅橡胶的阻燃剂主要是含卤素的阻燃剂(如十溴二苯醚、四溴双酚6、二溴苯醚和氯化石蜡等)以及含磷的阻燃剂(如红磷和磷酸酯类等)，而由于含卤素的阻燃剂在改善硅橡胶阻燃性能的同时，燃烧过程中会放出含氯或含溴的刺激性气体，会对环境和人体有害，因此该类阻燃剂被限制使用，并将逐渐淘汰。
[0004]为此，国内外不少学者采用氢氧化铝、三氧化二锑、云母等成瓷填料作为阻燃剂对硅橡胶进行阻燃改性研究。但是，成瓷填料相对于卤素阻燃剂的阻燃效果较差，随着成瓷填料添加量的增加，硅橡胶的阻燃性能虽然能有所提高，但同样会影响其机械性能。因此，研发一种用成瓷填料改性且兼具优良的阻燃性能和机械性能的硅橡胶，是目前急需解决的技术难点。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种绝缘液体硅橡胶及其制备方法和应用，该绝缘液体硅橡胶利用主要由绢云母与二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须复合而成的复合填料，使得其制得的硅橡胶弹性体兼具优良的阻燃性能和机械性能。
[0006]第一方面，本申请提供一种绝缘液体硅橡胶，包括单独存储的A组分和B组分；所述A组分包括以下重量份数的组分：聚硅氧烷60
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80份、乙烯基聚硅氧烷0.5
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10份、复合填料10
‑
20份、铂催化剂0.1
‑
0.3份；所述B组分包括以下重量份数的组分：聚硅氧烷60
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80份、乙烯基聚硅氧烷0.5
‑
10份、复合填料10
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20份、聚甲基氢硅氧烷1
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10份、抑制剂0.5
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1份；其中，所述复合填料主要由绢云母和二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须复合而成。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请为双组分AB胶，两个组分中的聚硅氧烷（二甲基硅油）作为基础试剂对乙烯基聚硅氧烷进行稀释；本申请在B组分中也添加有乙烯基聚硅氧烷，一方面能减少B组分添加至A组分中时对A组分中的乙烯基聚硅氧烷组分占比产生影响，另一方面能促使A组分和B组分快速混匀，保证体系顺利进行加成反应；由于B组分中同时含有反应原料（乙烯基聚硅氧烷和聚甲基氢硅氧烷），为避免B组分自行发生加成反应，本申请在B组分中还加入设定量的抑制剂，在A组分和B组分拌和时，抑制剂浓度会相应降低，A组分
中的催化剂能促使混合后物料加快进行加成反应，待反应结束，其中的抑制剂还能保证体系的稳定性，由此制得的硅橡胶弹性体具有良好的机械性能和耐老化性能。
[0008]在此基础上，本申请采用的填料主要由绢云母和二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须复合而成，相对于将绢云母和二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须单独加入，本申请采用复合的方式能有效提高基材的抗张强度、断裂伸长率等机械性能，这可能是由于复合填料中绢云母的片层结构和α
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氧化铝晶须的针状或纤维状连接为一体，在基体内形成富有弹性的网络骨架，其相对于单独分散的绢云母和α
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氧化铝晶须，具有更好的补强增韧效果，由此使硅橡胶弹性体优异的机械性能。
[0009]在此基础上，若硅橡胶基材燃烧，复合填料中的绢云母能与基材燃烧产物二氧化硅以及改性α
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氧化铝晶须表面改性的二氧化硅三者形成致密的共晶陶瓷层，使得硅橡胶弹性体具有良好的阻燃性能；与此同时，复合填料中的α
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氧化铝晶须使硅橡胶弹性体具有良好的热防护效果，由此阻止基材燃烧产生的热量向火焰四周扩散而导致进一步燃烧，使得基材在燃烧时仍能保持良好的结构稳定性。
[0010]由此，本申请制得的液体硅橡胶对应制得的硅橡胶弹性体具有优异的阻燃性能和热防护性能，此外还兼具优良的机械强度，能够作为绝缘材料较好地应用在电力系统中。
[0011]优选的，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：将绢云母均匀分散于水中，随后边搅拌边加入二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须混合均匀，制得的混合液经干燥、研磨后制得所述复合填料。
[0012]通过采用上述技术方案，本申请先将绢云母均匀分散于水中，促使绢云母表面附着较多的羟基，随后加入二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须使得其表面的硅烷醇基能充分与绢云母表面的羟基形成氢键进行键合，进而实现绢云母与α
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氧化铝晶须的复合；最后再经干燥和研磨，由此获得的复合填料粒径均一，具有优良的增韧补强和阻燃热防护效果。
[0013]优选的，所述绢云母为PEG
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PMAH
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PAA改性绢云母。
[0014]通过采用上述技术方案，PEG
‑
PMAH
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PAA为聚乙二醇马来酸酐单酯
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聚丙烯酸，是一种大分子表面改性剂，其
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COOH可与绢云母表面的
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OH、
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NH
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、
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NH2等基团的活泼氢发生键合，同时PEG链段的空间位阻排斥及亲水性，有效控制了绢云母在水中分散时发生团聚。在本申请中，该改性绢云母在羧基的作用下能快速分散在水中，其中聚乙二醇链段的羟基还能与二氧化硅表面改性α
‑
氧化铝晶须键合，进一步增加绢云母与二氧化硅表面改性α
‑
氧化铝晶须的复合效果。
[0015]优选的，所述PEG
‑
PMAH
‑
PAA改性绢云母的制备方法包括以下步骤：将PEG
‑
PMAH
‑
PAA用水稀释后加入绢云母，待绢云母分散均匀后过滤干燥，随后置于红外线中边搅拌边进行间歇式加热处理，冷却后制得改性绢云母。
[0016]通过采用上述技术方案，本申请先将PEG
‑
PMAH
‑
PAA稀释，有助于绢云母快速分散，使得绢云母表面的
‑
OH、
‑
NH
‑
、
‑
NH2等基团的活泼氢与PEG
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PMAH
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PAA的羧基发生键合，使得PEG
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PMAH
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PAA在绢云母的带动下被同步收集，随后采用红外线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘液体硅橡胶，包括单独存储的A组分和B组分，其特征在于，所述A组分包括以下重量份数的组分：聚硅氧烷60
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80份、乙烯基聚硅氧烷0.5
‑
10份、复合填料10
‑
20份、铂催化剂0.1
‑
0.3份；所述B组分包括以下重量份数的组分：聚硅氧烷60
‑
80份、乙烯基聚硅氧烷0.5
‑
10份、复合填料10
‑
20份、聚甲基氢硅氧烷1
‑
10份、抑制剂0.5
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1份；其中，所述复合填料主要由绢云母和二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须复合而成。2.根据权利要求1所述的绝缘液体硅橡胶，其特征在于：所述复合填料的制备方法包括以下步骤：将绢云母均匀分散于水中，随后边搅拌边加入二氧化硅表面改性α
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氧化铝晶须混合均匀，制得的混合液经离心沉淀、干燥、研磨后制得所述复合填料。3.根据权利要求2所述的绝缘液体硅橡胶，其特征在于：所述绢云母为PEG
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PMAH
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PAA改性绢云母。4.根据权利要求3所述的绝缘液体硅橡胶，其特征在于：所述PEG
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PMAH
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PAA改性绢云母的制备方法包括以下步骤：将PEG
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PMAH
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PAA用水稀释后加入绢云母，待绢云母分散均匀后过滤干燥，随后置于红外线中边搅拌边进行间歇式加热处理，冷却后制得改性绢云母。5.根据权利要求4所述的绝缘液体硅橡胶，其特征在于，所述PEG
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PMA...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璟，童志勇，
申请(专利权)人：宁波东致杰电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：