耐化学腐蚀复合绝缘子混炼胶及改性甲基硅树脂制备方法技术

技术编号:9986099 阅读:102 留言:0更新日期:2014-05-01 12:56
本发明专利技术提出一种用于制造耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶,其由包括以下重量份的主要原料混炼而成:硅橡胶生胶100,环氧树脂E-20改性甲基硅树脂1~10,改性气相二氧化硅18~40,硅烷偶联剂1~15,活性氢氧化铝粉90~180,三乙醇胺0~1.2,其中,硅烷偶联剂是A-151硅烷偶联剂、A-172硅烷偶联剂、KH-560硅烷偶联剂其中之一或混合,硅橡胶生胶为乙烯基含量在0.04~0.35%的甲基乙烯基硅橡胶;环氧树脂E-20改性甲基硅树脂中环氧树脂占40~75%;本发明专利技术还提出了这种混炼胶的铡备方法,经测试,这种混炼胶具有良好的耐化学腐蚀性能,由其制造的复合绝缘子特别适合于盐碱地区和化工、粉尘污染区使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出一种用于制造耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶,其由包括以下重量份的主要原料混炼而成:硅橡胶生胶100,环氧树脂E-20改性甲基硅树脂1~10,改性气相二氧化硅18~40,硅烷偶联剂1~15,活性氢氧化铝粉90~180,三乙醇胺0~1.2,其中,硅烷偶联剂是A-151硅烷偶联剂、A-172硅烷偶联剂、KH-560硅烷偶联剂其中之一或混合,硅橡胶生胶为乙烯基含量在0.04~0.35%的甲基乙烯基硅橡胶;环氧树脂E-20改性甲基硅树脂中环氧树脂占40~75%;本专利技术还提出了这种混炼胶的铡备方法,经测试,这种混炼胶具有良好的耐化学腐蚀性能,由其制造的复合绝缘子特别适合于盐碱地区和化工、粉尘污染区使用。【专利说明】
本专利技术涉及复合绝缘子用混炼胶的制备技术。
技术介绍
硅橡胶混炼胶是目前主要的复合绝缘子伞裙护套材料,它的生胶一般是分子量为40~80万的聚二甲基硅氧烷(PDMS),也叫“甲基乙烯基硅橡胶”,为无色、无味、无毒、无机械杂质的胶状物,硅橡胶本身耐酸碱性能比较差,在酸雨、碱性、盐雾、紫外线等复杂地交替变化的外部环境条件下,表面易被破坏造成憎水性很快丧失。在混炼生胶过程中,加入适当的补强剂、结构化控制剂、耐腐蚀性等辅助材料,经过初步捏合、加热、真空捏合、混炼后,制得复合绝缘子用混炼胶,再经硫化、注胶模压成型,制成复合绝缘子伞裙护套,赋予复合绝缘子优良的电气绝缘性能、机械性能和耐老化性能。大部分复合绝缘子用于户外,户外环境恶劣,特别是沿海地区、盐碱地区、水泥厂、化工厂、冶金、发电厂污染源等重污区,自然富集或者工业排放引起环境中的盐碱或酸物质含量偏高,这些物质随着环境中的水分或者雨雪、雾霾附着在复合绝缘子表面,使复合绝缘子伞裙护套受到腐蚀,憎水性能严重降低,耐老化性能随之降低,非常不利于复合绝缘子的安全、长效的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种耐化学腐蚀复合绝缘子用混炼胶及环氧树脂E-20改性甲基硅树脂的制备方法,由这种混炼胶制备的复合绝缘子具有良好的耐酸和耐盐碱性能,特别适合于盐碱地区和化工、粉尘污染区使用。本专利技术的目的可通过以下技术方案来实现: 一种用于制造耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶,由包括以下重量份的原料混炼而成: 硅橡胶生胶100份, 改性气相二氧化硅18~40份, 乙烯基硅油O~5份, 硅烷偶联剂1~10份, 羟基硅油1~8份, 活性氢氧化铝粉90~180份, 甲基硅油0.5~8份, 含氢硅油0.2~2份, 其中,硅烷偶联剂是A-151硅烷偶联剂、A-172硅烷偶联剂其中之一或两者混合,娃橡胶生胶为乙烯基含量在0.04~0.35%的甲基乙烯基硅橡胶; 原料中还包括有1~0份的环氧树脂E-20改性甲基硅树脂,所述环氧树脂E-20改性甲基硅树脂中环氧树脂与硅树脂的重量比为2:3~3:1。优化方案是:原料中还包括有1~5份KH-560硅烷偶联剂。进一步优化方案是:原料中还包括有0.2~1.2份的三乙醇胺。所用的环氧树脂E-20改性甲基硅树脂可按如下步骤制备: 步骤一)甲基有机硅树脂预聚物的制备 取一甲基二乙氧基硅烷、二甲基二氧基硅烷,按比例为1:1.5~1:2质量比的单体,和适量的二甲苯溶剂加入反应器中,开搅拌,加热升温到60°C~70°C,加入一定量的盐酸作为催化剂,控制溶液PH值为3~4,并开始缓慢滴入完全水解量的60%~70%的去离子水,保证反应温度在600C~70°C之间,反应4.5~5h后,加入过量的碳酸钠,搅拌反应以中和反应,控制PH值>7后,过滤、蒸馏除去副产物及部分溶剂制得甲基有机硅树脂预聚物。步骤二)环氧树脂E-20溶液的制备 取一定量的环氧树脂E-20,打碎,按质量比为1:1~1:1.5溶解于二甲苯中,正丁醇、环已酮的混合溶剂中,混合溶剂中二甲苯中,正丁醇、环已酮的比例为7:2:1,加热,缓慢搅拌,在90°C~100°C下直至环氧树脂E-20完全溶解,保温过滤环氧树脂溶液,降温得环氧树脂E-20溶液备用。步骤三)环氧树脂E-20改性甲基硅树脂的制备 将环氧树脂E-20溶液和甲基有机硅树脂预聚物,按比例为1:1~1:2加入装有搅拌器和温度计的四口烧瓶中,并加入体系总质量的0.25%催化剂二月桂酸二丁基锡,搅拌,升温到80°C,反应中生成的乙醇通过直流冷凝管和回流分水器分出,待环氧树脂E-20全部熔化后加入体系总质量的0.25%的钛酸四正丁酯,搅拌加热至150°C~170°C,反应生成的乙醇由油水分享器移出,反应4.5~5h后降温到60°C以下,再加入比例为1:2的环已酮与正丁醇的混合液,过滤得环氧树脂E-20改性甲基硅树脂溶液。本专利技术的耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶,采用的环氧树脂E-20改性甲基硅树脂具有以下特点: 1、具有与硅橡胶生胶相同的基团一甲基,与硅橡胶生胶的相容性好; 2、环氧基能与硅橡胶生胶形成键能较高的硅-氧-烷键,使环氧树脂E-20改性甲基硅树脂与娃橡I父生I父的相容性提闻; 3、具有优良的耐化学腐蚀性提高,且力学性能和电绝缘性也很好。本专利技术的耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶通过添加KH-560硅烷偶联剂可提高硅橡胶和环氧树脂E-20改性甲基硅树脂相容性,KH-560硅烷偶联剂含有与硅橡胶和环氧树脂E-20改性甲基硅树脂相似的基团,在混炼过程中可以降低硅橡胶和环氧树脂E-20改性甲基硅树脂的界面张力,提高两者的相容性及共混比例。本专利技术中的耐化学腐蚀复合绝缘子的混炼胶还可以添加三乙醇胺使硅橡胶生胶与环氧树脂E-20改性甲基硅树脂的相容性进一步提高,三乙醇胺其呈碱性,在碱性环境中,硅橡胶生胶中的烷氧基能与环氧树脂E-20改性甲基硅树脂中的羟基发生反应,形成牢固稳定的硅-氧-烷键。本专利技术突出的实质性特点和显著的进步在于:在复合绝缘子用混炼胶的制备过程中配合添加环氧树脂E-20改性甲基硅树脂,使混炼胶具有良好的耐化学腐蚀性能,又具有良好的柔性性、防水性、防油性,高绝缘性能和介电强度及高憎水性能,由这种混炼胶制造的复合绝缘子适合于沿海地区、盐碱地区和工业发达地区。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的工艺流程示意图。【具体实施方式】下面用实施例对本专利技术作进一步说明: 环氧树脂E-20改性甲基硅树脂的制备,步骤如下。步骤一)甲基有机硅树脂预聚物的制备 取一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二氧基硅烷按比例为1:1.5~1:2质量比的单体,和适量的二甲苯溶剂加入反应器中,开搅拌,加热升温到60°C~70°C,加入一定量的盐酸作为催化剂,控制溶液PH值为3~4,并开始缓慢滴入完全水解量的60%~70%的去离子水,保证反应温度在60V~70°C之间,反应4.5~5h后,加入过量的碳酸钠,搅拌反应以中和反应,控制PH值> 7后,过滤、蒸馏除去副产物及部分溶剂制得甲基有机硅树脂预聚物。步骤二)环氧树脂E-20溶液的制备 取一定量的环氧树脂E-20,打碎,按质量比为1:1~1:1.5溶解于二甲苯中,正丁醇、环已酮的混合溶剂中,混合溶剂中二甲苯中,正丁醇、环已酮的比例为7:2:1,加热,缓慢搅拌,在90°C~100°C下直至环氧树脂E-20完全溶解,保温过滤环氧树脂溶液,降低温度至300C~40°C,得环氧树脂E-20溶液本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳旭丹邢军盘素芬刘洋李鸿泽唐湘军李燕林林建标
申请(专利权)人:江苏省电力公司徐州供电公司广州市迈克林电力有限公司江苏省电力公司电力科学研究院江苏省电力公司国家电网公司
类型:发明
国别省市:

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