專利名稱：一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合絕緣子生產(chǎn)領(lǐng)域中一種硫化成型的硅橡膠及制備方法，尤其是一
種用于大型注射成型硫化的硅橡膠及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，高壓和超高壓用絕緣子還主要以瓷絕緣子為主，復(fù)合支柱絕緣子是近幾年 發(fā)展起來的一種絕緣子，它主要由內(nèi)絕緣體、法蘭、硅橡膠護(hù)套組成，而其成型方法因絕緣 體的不同有所差別，主要有以下幾種 —種是由環(huán)氧樹脂芯棒為內(nèi)絕緣體與法蘭通過膠裝后，再通過注射硫化機(jī)硫化， 在芯棒外面形成硅橡膠外套。 另一種方法是，由瓷芯棒做內(nèi)絕緣體與法蘭通過膠裝后，通過注射硫化機(jī)硫化，在 芯棒外面形成硅橡膠外套。
以上兩種復(fù)合支柱絕緣子在制造過程中硅橡膠外套存在如下缺陷 1)體積電阻率、機(jī)械抗撕裂強(qiáng)度、憎水性、硬度及機(jī)械抗張度等性能有待提高，硅
橡膠外套在高壓和超高壓輸配電的應(yīng)用中受到限制； 2)復(fù)合絕緣子較瓷、玻璃絕緣子的體輕，其良好的憎水性、防污等優(yōu)點(diǎn)，越來越受 到關(guān)注，特別是在高壓和超高壓輸配電的應(yīng)用；但是，由于硅橡膠在成型過程中，要應(yīng)對(duì)較 大的注射設(shè)備、在注射過程中是否具有較好的流動(dòng)性、成型后的抗撕裂強(qiáng)度等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種復(fù)合絕緣子用硅橡膠及其 制備方法，該方法不僅提高熱硫化硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度，而且提高了復(fù)合支柱絕緣子硅橡膠 護(hù)套傘裙的各項(xiàng)電氣性能，提高了復(fù)合支柱絕緣子的運(yùn)行可靠性。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的一種用于大型注射成型硫化的硅橡 膠，其特征在于，該硅橡膠按照下述重量份數(shù)的原料制備而成硅橡膠90 120份、補(bǔ)強(qiáng)劑20 50份、偶聯(lián)劑1 8份、硫化劑0. 05 0. 5份、
軟化劑1 3份、活性劑0. 4 3. 5份、阻燃劑90 150份、著色劑1 3份。 該用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 1)按照重量份數(shù)稱取硅橡膠90 120份、補(bǔ)強(qiáng)劑20 50份、偶聯(lián)劑1 8份、阻
燃劑90 150份、軟化劑1 3份、活性劑0. 4 3. 5份和著色劑1 3份； 2)將上述重量份數(shù)硅橡膠和著色劑于捏合機(jī)中混煉5 IO分鐘，然后加入軟化劑
1 3份，再分別取1/2重量份數(shù)的補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑，以9(TC IO(TC的環(huán)境混合均勻，并
混煉30-50min后，再加入剩余的補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑，混煉60 100min ;然后在9(TC IO(TC
的環(huán)境中再分兩次加入、間隔時(shí)間為30-50min，每次加入1/2量重份數(shù)的阻燃劑；待阻燃劑
加完后，再加入量重份數(shù)的活性劑，混煉50 80min ;控制真空度-0. 07mpa，抽真空10
30min ;常溫下放置8 24h，即得母膠；
3
3)稱取上述步驟1)母膠，加入硫化劑DCP 0. 05 0. 5份，混煉30 50min，常溫 下放置至少24h，即得硅橡膠混煉膠； 4)將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于5(TC 75t:塑化30 60min ; 5)將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于140 170。C，壓力150 180KN/m2， 注射硫化5 7h，即得硅橡膠。 上述步驟中硅橡膠是甲基乙烯基硅橡膠或甲基硅橡膠；補(bǔ)強(qiáng)劑是白碳黑或超細(xì)白 碳黑；所述偶聯(lián)劑是氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷 KH570，氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570的質(zhì)量濃 度> 95% ;硫化劑是過氧化二異丙苯DCP或N， N-間苯撐雙馬來酰亞胺P匿；軟化劑是甲基 硅油；活性劑是氧化鋅；阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂，其4um以下粒徑顆粒不低于75% ; 著色劑為黑炭黑。 本發(fā)明的復(fù)合絕緣子硅橡膠配方的制備的硅橡膠具有以下有益效果
(1)采用上述配方及利用該配方制得的復(fù)合絕緣子硅橡膠能夠與瓷芯棒有效粘 結(jié)；并且與傳統(tǒng)配方相比，本發(fā)明是在硅橡膠的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加入補(bǔ)強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑氨丙基三 乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570使得硅橡膠傘群的的抗 撕裂強(qiáng)度、外觀質(zhì)量、彈性形變、流動(dòng)性等物理性能得到較大提高； (2)本發(fā)明通過在硅橡膠的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加入阻燃劑及偶聯(lián)劑使得橡膠護(hù)套傘裙 的各項(xiàng)電氣性能得到提高，并且提高了復(fù)合絕緣子的運(yùn)行可靠性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。下述實(shí)施例并不用來限制本發(fā)明的
實(shí)施范圍。 實(shí)施例1 用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 1)按照重量份數(shù)稱取甲基乙烯基硅橡膠100份、著色劑黑炭黑2份、補(bǔ)強(qiáng)劑白碳 黑30份、偶聯(lián)劑氨丙基三乙氧基硅烷KH550 2. 5份、阻燃劑氫氧化鋁110份、軟化劑甲基 硅油2份和活性劑氧化鋅0. 4份； 2)將步驟1)稱取的甲基乙烯基硅橡膠和著色劑黑炭黑放入捏合機(jī)中，混煉5 10分鐘后加入甲基硅油2份，再分兩次加入白碳黑、偶聯(lián)劑氨丙基三乙氧基硅烷KH550，其 質(zhì)量濃度不低于95% ;第一次加入白碳黑、KH550各的一半，即白碳黑15份、KH550 1. 25 份，并以90°C的環(huán)境混合均勻，混煉40分鐘后再加入白碳黑、KH550剩余的一半，并混煉80 分鐘；在9(TC的環(huán)境中再分兩次加入阻燃劑氫氧化鋁，氫氧化鋁4um以下粒徑顆粒不低于 75%，每次加入1/2量，兩次加入間隔時(shí)間為40分鐘；再加入量重份數(shù)的氧化鋅，待氧化鋅 加完后，混煉60分鐘；再抽真空20分鐘，當(dāng)真空度到-0. 07mpa時(shí)開始計(jì)時(shí)，然后開啟閥門 泄壓，取出常溫下放置16小時(shí)，即制成母膠； 3)取上述步驟1)母膠，加入硫化劑過氧化二異丙苯DCP 0. 1份，混煉30分鐘，常 溫下放置至少24小時(shí)，即得硅橡膠混煉膠； 4)將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于5(TC塑化30分鐘；
5)將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于140°C ，壓力150KN/m2，注射硫化5小
時(shí)，即得硅橡膠。 實(shí)施例2 用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 1)按照重量份數(shù)稱取甲基硅橡膠90份、著色劑黑炭黑l份、補(bǔ)強(qiáng)劑超細(xì)白碳黑20 份、偶聯(lián)劑y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 l份、阻燃劑氫氧化鋁90份、軟化 劑甲基硅油1份和和活性劑氧化鋅2份； 2)將步驟1)稱取的甲基乙烯基硅橡膠和著色劑黑炭黑放入捏合機(jī)中，混煉5 10分鐘后再分兩次加入超細(xì)白碳黑、偶聯(lián)劑KH570，其質(zhì)量濃度不低于95% ;第一次加入超 細(xì)白碳黑、偶聯(lián)劑KH570各組分的一半，即超細(xì)白碳黑10份、KH570 0.5份，并加入甲基硅 油1份，以95t:的環(huán)境混合均勻，混煉30分鐘后再加入超細(xì)白碳黑、KH570剩余的一半，并 混煉60分鐘后；在95°C的環(huán)境中再分兩次加入阻燃劑氫氧化鋁，氫氧化鋁4um以下粒徑顆 粒不低于75%，每次加入1/2量，兩次間隔時(shí)間為30分鐘；再加入量重份數(shù)的氧化鋅，待氧 化鋅加完后，混煉50分鐘；再抽真空10分鐘，當(dāng)真空度到-0. 07mpa時(shí)開始計(jì)時(shí)，然后開啟 閥門泄壓，取出常溫下放置8小時(shí)，即制成母膠； 3)取上述步驟1)母膠，硫化劑N， N-間苯撐雙馬來酰亞胺PDM 0. 05份，混煉40分 鐘，常溫下放置至少24小時(shí)，即得硅橡膠混煉膠； 4)將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于75t:塑化40分鐘；
5)將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于170°C ，壓力160KN/m2，注射硫化6小 時(shí)，即得硅橡膠。
實(shí)施例3 用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 1)按照重量份數(shù)稱取甲基乙烯基硅橡膠120份、著色劑黑炭黑3份、補(bǔ)強(qiáng)劑白碳黑 50份、偶聯(lián)劑y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 8份、阻燃劑氫氧化鎂150份、 軟化劑甲基硅油3份和和活性劑氧化鋅3. 5份； 2)將步驟1)稱取的甲基乙烯基硅橡膠和著色劑黑炭黑放入捏合機(jī)中，混煉5 10分鐘后再分兩次加入白碳黑、偶聯(lián)劑KH570，其質(zhì)量濃度不低于95X，第一次加入各組分 的一半，即白碳黑25份、KH570 4份，并加入甲基硅油3份，以IO(TC的環(huán)境混合均勻，混煉 50分鐘后再加入白碳黑、偶聯(lián)劑KH570各組分剩余的一半，混煉100分鐘；在IO(TC環(huán)境中 再分兩次加入阻燃劑氫氧化鎂，其4um以下粒徑顆粒不低于75%，每次加入1/2量，兩次間 隔時(shí)間為50分鐘；再加入量重份數(shù)的氧化鋅，待氧化鋅加完后，混煉80分鐘；再抽真空30 分鐘，當(dāng)真空度到-0. 07mpa時(shí)開始計(jì)時(shí)，然后開啟閥門泄壓，取出常溫下放置24小時(shí)，即制 成母膠； 3)取上述步驟l)母膠，加入硫化劑過氧化二異丙苯DCP 0.05份，混煉50分鐘，常 溫下放置至少24小時(shí)，即得硅橡膠混煉膠； 4)將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于6(TC塑化60分鐘；
5)將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于160°C ，壓力180KN/m2，注射硫化7小 時(shí)，即得硅橡膠。
實(shí)施例4
用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 1)按照重量份數(shù)稱取甲基乙烯基硅橡膠110份、活性劑氧化鋅1. 8份、補(bǔ)強(qiáng)劑白碳黑40份、偶聯(lián)劑y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570 5份、阻燃劑氫氧化鎂120份、軟化劑甲基硅油2. 5份和著色劑黑炭黑3份； 2)將步驟1)稱取的甲基乙烯基硅橡膠和著色劑黑炭黑放入捏合機(jī)中，混煉5 10分鐘后再分兩次加入白碳黑、偶聯(lián)劑KH570，其質(zhì)量濃度不低于95X，第一次加入各組分的一半，即白碳黑20份、KH570 2. 5份，并加入甲基硅油2. 5份，以95°C的環(huán)境混合均勻，混煉40分鐘后再加入各組分剩余的一半，混煉90分鐘后；在95t:環(huán)境中再分兩次加入阻燃劑氫氧化鎂，其4um以下粒徑顆粒不低于75%，每次加入1/2量，兩次間隔時(shí)間為25分鐘；再加入量重份數(shù)的氧化鋅，待氧化鋅加完后，混煉80分鐘；再抽真空25分鐘，當(dāng)真空度到-0. 07mpa時(shí)開始計(jì)時(shí)，然后開啟閥門泄壓，取出常溫下放置24小時(shí)，即制成母膠；
3)取上述步驟1)母膠，加入硫化劑N， N-間苯撐雙馬來酰亞胺PDMO. 5份，混煉35分鐘，常溫下放置至少24小時(shí)，即得硅橡膠混煉膠； 4)將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于7(TC塑化60分鐘；
5)將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于165t:，壓力170KN/m、注射硫化6小時(shí)，即得硅橡膠。 本發(fā)明上述制備的復(fù)合絕緣子硅橡膠提高了復(fù)合支柱絕緣子硅橡膠護(hù)套傘裙的各項(xiàng)電氣性能，提高了復(fù)合絕緣子的運(yùn)行可靠性。
權(quán)利要求
一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠按照下述重量份數(shù)的原料制備而成硅橡膠90～120份、補(bǔ)強(qiáng)劑20～50份、偶聯(lián)劑1～8份、硫化劑0.05～0.5份、軟化劑1～3份、活性劑0.4～3.5份、阻燃劑90～150份、著色劑1～3份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述硅 橡膠是甲基乙烯基硅橡膠或甲基硅橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述補(bǔ) 強(qiáng)劑是白碳黑或超細(xì)白碳黑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述偶 聯(lián)劑是氨丙基三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570，氨丙基 三乙氧基硅烷KH550或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷KH570的質(zhì)量濃度^ 95%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述硫 化劑是過氧化二異丙苯DCP或N， N-間苯撐雙馬來酰亞胺PDM。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述軟 化劑是甲基硅油。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述活 性劑是氧化鋅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述阻 燃劑是氫氧化鋁或氫氧化鎂，其4um以下粒徑顆粒^ 75%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，所述著 色劑是黑炭黑。
10. —種用于大型注射成型硫化的硅橡膠的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1) 按照重量份數(shù)稱取硅橡膠90 120份、補(bǔ)強(qiáng)劑20 50份、偶聯(lián)劑1 8份、阻燃劑 90 150份、軟化劑1 3份、活性劑0. 4 3. 5份和著色劑1 3份；2) 將上述重量份數(shù)硅橡膠和著色劑于捏合機(jī)中混煉5 10分鐘，然后加入軟化劑1 3份，再分別取1/2重量份數(shù)的補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑，以90°C IO(TC的環(huán)境混合均勻，并混煉 30-50min后，再加入剩余的補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑，混煉60 100min ;然后在90°C IO(TC的環(huán) 境中再分兩次加入、間隔時(shí)間為30-50min，每次加入1/2量重份數(shù)的阻燃劑；待阻燃劑加完 后，再加入量重份數(shù)的活性劑，混煉50 80min ;控制真空度-0. 07mpa，抽真空10 30min ; 常溫下放置8 24h，即得母膠；3) 取上述步驟1)母膠，加入硫化劑DCP 0. 05 0. 5份，混煉30 50min，常溫下放置 至少24h，即得硅橡膠混煉膠；4) 將步驟3)硅橡膠混煉膠置入注射成型硫化機(jī)中，于50°C 75t:塑化30 60min ;5) 將涂刷有粘接劑的瓷芯棒放入模具中，于140 17(TC，壓力150 180KN/m、注射 硫化5 7h，即得硅橡膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于大型注射成型硫化的硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠按照下述重量份數(shù)的原料制備而成硅橡膠90～120份、補(bǔ)強(qiáng)劑20～50份、偶聯(lián)劑1～8份、硫化劑0.05～0.5份、軟化劑1～3份、活性劑0.4～3.5份、阻燃劑90～150份、著色劑1～3份。該方法不僅提高熱硫化硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度，而且提高了復(fù)合支柱絕緣子硅橡膠護(hù)套傘裙的各項(xiàng)電氣性能，提高了復(fù)合支柱絕緣子的運(yùn)行可靠性。
文檔編號(hào)C08K5/544GK101724272SQ20091021939
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者吉虹, 姚喜年, 羅四維, 馬西武 申請(qǐng)人:中國西電電氣股份有限公司