一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法技术

一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，它涉及耐高温绝缘材料的制备方法。它是要解决现有的绝缘材料的耐温性能低的技术问题。本方法：一、称取有机硅基体和填料；其中有机硅基体是有机硅橡胶和有机硅树脂的混合物；填料由阻燃剂、防裂增强剂和粉体填料组成；二、将有机硅基体与填料混合均匀，得到流态化糊状物；三、将流态化糊状物倒入模具中、室温固化成型，得到高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料。该材料在400℃至1000℃时，发生复杂的相变反应，材料保持原有形状，且具有一定的强度和硬度，同时保持良好的绝缘状态，绝缘件的电阻>1000MΩ，其使用温度可高达300～400℃，可用于高电压材料领域。高电压材料领域。高电压材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法。

技术介绍

[0002]绝缘材料的制备技术早已成熟、应用也非常普遍，对于高电压环境下使用的绝缘材料还要求其具有良好的机械强度、绝缘性能和耐高温性能。申请号为201610405524.8的中国专利公开了一种高电压环境下使用的新型复合绝缘材料及其制备方法，该复合绝缘材料由基胶、改性硅树脂、硅油、交联剂、复合阻燃剂、催化剂、白炭黑、偶联剂、调节剂、颜料制成。该复合绝缘材料具有很强的粘接性能，具有耐酸碱、耐高温、耐臭氧、耐电弧、耐气候老化、无腐蚀、具有生理惰性、阻燃、以及优异的防潮、防水效果。但是该材料的使用温度为65～200℃，难以适应使用温度高于300℃的场所。
[0003]本专利技术涉及一种耐高温绝缘材料的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有的绝缘材料的耐温性能低的技术问题，而提供一种室温固化、能防水、阻燃、绝缘(>1GΩ)，升温至千度仍绝缘的高分子基材料的制备技术。
[0005]本专利技术的一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，按以下步骤进行：
[0006]一、按重量份数比称取40～45份有机硅基体和55～60份填料；其中所述有机硅基体按质量百分比由65％～75％的有机硅橡胶和25％～35％的有机硅树脂的混合物；所述的填料按质量百分比由25～30％的阻燃剂、5～10％的防裂增强剂和60％～70％的粉体填料组成；
[0007]二、将有机硅基体与填料混合均匀，得到流态化糊状物；
[0008]三、将流态化糊状物倒入模具或需要绝缘保护的设备中，在室温条件下固化，得到高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料。
[0009]更进一步地，步骤一中所述的有机硅橡胶为室温固化苯基乙烯基硅橡胶及其固化剂的组合物，其中固化剂占硅橡胶质量的5％～10％；所述的固化剂为硫磺或多硫化合物；多硫化物为S
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或S
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；
[0010]更进一步地，步骤一中所述的有机硅橡胶或者为室温固化A、B双组分有机硅橡胶；其中组分A为含乙烯基集团的有机硅橡胶、组分B为含氢或铂的催化剂。
[0011]更进一步地，步骤一中所述的有机硅橡胶或者为甲基苯基乙烯基硅橡胶及其固化剂的组合物；其中固化剂占硅橡胶质量的5％～10％；所述的固化剂为硫磺或多硫化合物；多硫化物为S
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‑
或S
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。
[0012]更进一步地，步骤一中所述的有机硅树脂是含苯基基团的自交联有机硅树脂乳液。
[0013]更进一步地，步骤一中所述的有机硅树脂或者是以硅羟基为活性官能团的有机硅树脂及其固化剂的混合物；其中固化剂为聚硅氮烷，聚硅氮烷的质量为硅羟基为活性官能
团的有机硅树脂质量的5％～10％。
[0014]更进一步地，步骤一中所述的阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁粉体。
[0015]更进一步地，步骤一中所述的防裂增强剂为长度≤2mm的玻璃纤维。
[0016]更进一步地，步骤一中所述的粉体填料为低熔点玻璃粉与功能粉体按质量比为1：(15～20)的混合物；其中功能粉体为硅微粉、硅灰石粉、硅藻土粉、云母粉、氧化镁(菱苦土)粉、镍矿石粉、滑石粉、石膏粉中的一种或其中几种的组合。
[0017]更进一步地，步骤一中所述的粉体填料的粒径为800～1000目。
[0018]更进一步地，步骤一中所述的粉体填料均经过亲油处理，方法如下：按粉体填料与硅烷偶联剂的质量比为(50～200):1称取粉体填料与硅烷偶联剂并加入到密闭的容器中，边加热边搅拌至硅烷偶联剂的沸点，继续搅拌，使硅烷偶联剂在密闭的容器中挥发并均匀附着在粉体颗粒表面，完成亲油处理。
[0019]更进一步地，其中硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β
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甲氧乙氧基)硅烷。
[0020]更进一步地，其中室温条件下固化是指在温度为20～30℃的条件下保持1～2小时，流态化糊状物固化失去流动性。
[0021]本专利技术经固化后得到的高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料整体保留一定的弹性，并数年保持初始形态，此材料具有很好的防水、阻燃、耐高温、绝缘性能。如果高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料在应用环境中遇到突发大型火灾，材料会随环境温度梯度上升的不同阶段发生不同的相变反应，升温到250℃～280℃时有机硅树脂会吸热自交联固化(或与交联剂反应固化)，继续升高温度到350℃或更高一些时，氢氧化铝吸热、脱水、同时发挥其阻燃性能；温度超过低熔点玻璃的软化点后，低熔点玻璃软化并将其周围紧密接触的粉体和高分子材料粘附在一起，再继续升高温度，复杂的组分中会部分软化、材料中铝、硅、钙、钠、氧等元素发生复杂的相变反应，生成(Ca,Na)(Al,Si)2Si2O8)、环境温度上升并保持1000℃数小时过程中，材料始终处于绝缘状态，而且其形状变化不大，冷却后材料形成全固态无弹性、具有一定硬度和强度的绝缘体。
[0022]本专利技术的防水阻燃耐高温绝缘材料在成型前呈糊状的流体状态，可充满复杂的型腔、室温固化、可操作性强、易于加工成型，在连续升温过程的不同阶段发生不同的吸热、相变反应，直至千度保持绝缘状态且形体基本不变。
[0023]利用本专利技术制备的防水阻燃耐高温绝缘材料，具有防水、阻燃、绝缘性等特点，在
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50℃～+400℃时，绝缘件的电阻>10GΩ，呈绝缘状态，同时具有防水、阻燃性能；在400℃至1000℃时，绝缘件中的有机硅逐渐被分解，但其基体和填料粉体之间发生类陶瓷化相变反应，高温后材料的，其形状基本不变，同时维持良好的绝缘状态，绝缘件的电阻>1000MΩ，其使用温度可高达300～400℃，可抵御千度高温数小时材料保持绝缘状态，但其冷却后防水性能有所下降。
[0024]本专利技术的防水阻燃耐高温绝缘材料，可用于高电压材料领域，一次性十余小时抵御千度高温火灾，保护输电变电设施正常的运行，防止因火灾引起的重点区域或重点部门停电造成的重大财产损失。
附图说明
[0025]图1是实施例1中经步骤二制备的流态化糊状物的照片；
[0026]图2是实施例1中制备的表面带有棱带的绝缘制件的照片；
[0027]图3是实施例1中制备的表面带有棱带的绝缘制件经热处理后的照片；
[0028]图4是利用实施例1制备的防水阻燃耐高温绝缘材料制备的绝缘板热处理前后的照片；
[0029]图5是实施例1制备的厚度为11mm平板绝缘制件在1000℃高温下的电性能测试照片；
[0030]图6是实施例1制备的厚度为11mm平板绝缘制件经1000℃高温处理后的XRD谱图；
[0031]图7是实施例1制备的厚度为11mm平板绝缘制件经1000℃处理再冷却后的电性能测试照片；
[0032]图8实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按重量份数比称取40～45份有机硅基体和55～60份填料；其中所述的有机硅基体按质量百分比由65％～75％的有机硅橡胶和25％～35％的有机硅树脂的混合物；所述的填料按质量百分比由25～30％的阻燃剂、5～10％的防裂增强剂和60％～70％的粉体填料组成；二、将有机硅基体与填料混合均匀，得到流态化糊状物；三、将流态化糊状物倒入模具或需要绝缘保护的设备中，在室温条件下固化，得到高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料。2.根据权利要求1所述的一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的所述的有机硅橡胶为室温固化苯基乙烯基硅橡胶及其固化剂的组合物，其中固化剂占硅橡胶质量的5％～10％；所述的固化剂为硫磺或多硫化合物；多硫化物为S
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或S
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。3.根据权利要求1所述的一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机硅橡胶为室温固化A、B双组分有机硅橡胶；其中组分A为含乙烯基集团的有机硅橡胶、组分B为含氢或铂的催化剂。4.根据权利要求1所述的一种高分子基防水阻燃耐高温绝缘材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机硅橡胶为甲基苯基乙烯基硅橡胶及其固化剂的组合物；其中固化剂占硅橡胶质量的5％～10％；所述的固化剂为硫磺或多硫化合物；多硫化物为S
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘金光，刘震宇，
申请(专利权)人：中山艾默森电器有限公司，
类型：发明
国别省市：