【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力絕緣材料，尤其涉及一種電纜附件用硅橡膠及其制備方法。
技術介紹
1、隨著電力工業規模的發展和發電、送電形式的多樣化，城市用電、海底送電、資源環境保護的需要，各類電纜的應用日益廣泛。與傳統絕緣材料相比，硅橡膠兼具有機、無機材料的特點，具有良好的疏水性、耐候性、絕緣性等，這使其成為當前最為理想的高壓電纜附件絕緣材料。然而，電纜附件在長期使用過程中不可避免的會受到水分、鹽霧、氧化、熱應力和機械應力等多種因素的共同作用影響，這就對電纜附件用硅橡膠的電氣性能及機械性能提出了更高的要求。
2、目前常通過添加足量的填料助劑以提高電纜附件用硅橡膠的電氣性能，然而填料助劑與硅橡膠的相容性差，故足量的填料助劑又容易使膠料的加工性及機械性能下降，影響后期加工及電纜附件的使用壽命且成本相對較高，故現有的電纜附件用硅橡膠無法兼顧電氣性能及機械性能。
3、因此，亟需一種電纜附件用硅橡膠及其制備方法，以解決現有技術問題的不足。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本專利技術的目的是提供一種電纜附件用硅橡膠及其制備方法，該電纜附件用硅橡膠可兼顧電氣性能及機械性能。
2、為實現以上目的，本專利技術第一方面提供了一種電纜附件用硅橡膠，以重量份數計，包括100份生膠、30～40份白炭黑、3～8份第一硅油、0.1～20份分散料、0.1～0.5份脫模劑、0.8～1.3份硫化劑，分散料由第二硅油和改性二維納米二氧化鈦混合后經高溫球磨處理制備而成，改性二維納米二氧化鈦由二維納米
3、與現有技術相比，本專利技術的改性二維納米二氧化鈦由二維納米二氧化鈦與硅烷偶聯劑進行反應而成，這可有效增加改性二維納米二氧化鈦與第二硅油的浸潤性，從而使得改性二維納米二氧化鈦與第二硅油混合后能較好地進行高溫球磨處理，且在高溫球磨處理中，改性二維納米二氧化鈦與第二硅油會發生機械力化學反應從而將聚硅氧烷接枝于二維納米二氧化鈦上，由于二維納米二氧化鈦呈片狀結構，該特殊的幾何結構可使聚硅氧烷更加均勻地接枝于二維納米二氧化鈦材料表面，進而使其與硅橡膠具有更好的相容性，即分散料在硅橡膠中具有更好的分散性從而不影響硅橡膠的機械性能，而且分散狀態良好的片狀納米二氧化鈦在硅橡膠中形成曲折通路從而能有效地阻止電枝擴張以提升電氣性能；故本專利技術的電纜附件用硅橡膠可兼顧電氣性能及機械性能。
4、進一步地，本專利技術的第一硅油包括羥基硅油，第二硅油包括乙烯基硅油和甲基硅油中的至少一種。
5、進一步地，本專利技術的改性二維納米二氧化鈦于分散料中的質量百分比為20～60％。
6、進一步地，本專利技術的硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷中的至少一種。
7、進一步地，本專利技術的脫模劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的至少一種。
8、進一步地，本專利技術的二維納米二氧化鈦的制備包括：在氮氣保護下，向乙二醇中加入四氯化鈦，加熱至回流后加入水反應，得到二維納米二氧化鈦。具體地，乙二醇與四氯化鈦的體積比為5～100:1，四氯化鈦與水的體積比為1～4:1，加入水回流反應的時間為0.5～4h。
9、進一步地，本專利技術的改性二維納米二氧化鈦的制備包括：將二維納米二氧化鈦加入乙醇與水的混合溶液中，調節體系ph后加入硅烷偶聯劑，再加熱至回流進行反應，制得改性二維納米二氧化鈦。具體地，二維納米二氧化鈦的用量為乙醇與水組成的混合溶液質量的10～15％，乙醇與水的體積比5～10:1，采用鹽酸調節體系ph至3～5，硅烷偶聯劑的用量為二維納米二氧化鈦質量的0.1～5％，加熱至回流后反應1～4h。具體地，可通過超聲處理及電磁攪拌將二維納米二氧化鈦均勻分散于乙醇與水的混合溶液中。更具體地，硅烷偶聯劑中的有機基團和二維納米二氧化鈦表面的羥基發生反應以將硅烷偶聯劑與二維納米二氧化鈦牢固地結合在一起，這可以提高二維納米二氧化鈦在聚合物材料中的相容性和分散穩定性。
10、進一步地，本專利技術的分散料的制備包括：將第二硅油和改性二維納米二氧化鈦混合均勻后得到膏狀物，再將膏狀物置于行星式球磨機中，加入磨球后開啟行星式球磨機，直至行星式球磨機內溫度達到165～185℃、壓力達到0.45～0.75mpa時開始計時，12～24h后關閉行星式球磨機，得到分散料。具體地，磨球與膏狀物的質量比為5～7:2；具體地，磨球由φ15mm、φ10mm、φ5mm三種粒徑的鋯球組成，φ15mm、φ10mm、φ5mm的質量比為45～55:25～35:15～25。優選地，于180℃及0.6mpa下球磨18h。
11、進一步地，本專利技術的生膠為110甲基乙烯基硅橡膠，分子量為55～65萬，乙烯基摩爾含量為0.03～1.0％。
12、進一步地，本專利技術的白炭黑為比表面積為150～450m2/g的氣相法白炭黑。
13、進一步地，本專利技術的羥基硅油的運動粘度為30～40cst，羥基含量為5～10％。
14、進一步地，本專利技術的硫化劑包括2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷。
15、為實現以上目的，本專利技術第二方面提供了一種電纜附件用硅橡膠的制備方法，步驟包括：
16、(1)將配方量的生膠、白炭黑、第一硅油、脫模劑投入密煉機中進行捏合成團；
17、(2)于步驟(1)后加入配方量的分散料捏合，成團后再進行真空熱處理，出料開煉；
18、(3)于步驟(2)后再加入配方量的硫化劑進行硫化處理得到電纜附件用硅橡膠。
19、與現有技術相比，本專利技術的分散料中聚硅氧烷更加均勻地接枝于二維納米二氧化鈦材料表面，故分散料與生膠、白炭黑、第一硅油、分散料、脫模劑混合后可較好地進行分散，對膠料加工性影響較小有利于后期加工成型，從而不影響硅橡膠的機械性能，而且分散狀態良好的片狀納米二氧化鈦在硅橡膠中形成曲折通路從而能有效地阻止電枝擴張以提升電氣性能，故采用本專利技術的制備方法制得的電纜附件用硅橡膠可兼顧電氣性能及機械性能。
20、進一步地，本專利技術的硫化處理包括:于160～180℃下硫化3～5min。
21、進一步地，本專利技術的真空熱處理的溫度為150～170℃，真空度為0.07～0.1mpa，時間為180～240min。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種電纜附件用硅橡膠，其特征在于，以重量份數計，包括100份生膠、30～40份白炭黑、3～8份第一硅油、0.1～20份分散料、0.1～0.5份脫模劑、0.8～1.3份硫化劑，所述分散料由第二硅油和改性二維納米二氧化鈦混合后經高溫球磨處理制備而成，所述改性二維納米二氧化鈦由二維納米二氧化鈦與硅烷偶聯劑進行反應而成。
2.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述第一硅油包括羥基硅油，所述第二硅油包括乙烯基硅油和甲基硅油中的至少一種。
3.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述改性二維納米二氧化鈦于所述分散料中的質量百分比為20～60％。
4.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷中的至少一種。
5.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述脫模劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的至少一種。
6.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述二維納米二氧化鈦的制備包括：在氮氣
7.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述改性二維納米二氧化鈦的制備包括：將所述二維納米二氧化鈦加入乙醇與水的混合溶液中，調節體系PH后加入所述硅烷偶聯劑，再加熱至回流進行反應，制得所述改性二維納米二氧化鈦。
8.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述分散料的制備包括：將所述第二硅油和所述改性二維納米二氧化鈦混合均勻后得到膏狀物，再將所述膏狀物置于行星式球磨機中，加入磨球后開啟所述行星式球磨機，直至所述行星式球磨機內溫度達到165～185℃、壓力達到0.45～0.75MPa時開始計時，12～24h后關閉所述行星式球磨機，得到所述分散料。
9.一種如權利要求1～8任一項所述的電纜附件用硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟包括：
10.如權利要求9所述的電纜附件用硅橡膠的制備方法，其特征在于，所述真空熱處理的溫度為150～170℃，真空度為0.07～0.1MPa，時間為180～240min。
...【技術特征摘要】
1.一種電纜附件用硅橡膠，其特征在于，以重量份數計，包括100份生膠、30～40份白炭黑、3～8份第一硅油、0.1～20份分散料、0.1～0.5份脫模劑、0.8～1.3份硫化劑，所述分散料由第二硅油和改性二維納米二氧化鈦混合后經高溫球磨處理制備而成，所述改性二維納米二氧化鈦由二維納米二氧化鈦與硅烷偶聯劑進行反應而成。
2.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述第一硅油包括羥基硅油，所述第二硅油包括乙烯基硅油和甲基硅油中的至少一種。
3.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述改性二維納米二氧化鈦于所述分散料中的質量百分比為20～60％。
4.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷中的至少一種。
5.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述脫模劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的至少一種。
6.如權利要求1所述的電纜附件用硅橡膠，其特征在于，所述二維納米二氧化鈦...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李文康，高麗敏，趙靈芝，肖少偉，
申請(專利權)人：東莞市正安有機硅科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。