一種sf6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及SF6密度繼電器技術領域，尤其涉及一種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在工業(yè)領域，如化工、電力、冶金、供水等部門，大量使用著SF6密度繼電器，其快速促進著人類社會的發(fā)展。如何保證SF6密度繼電器內(nèi)氣體不會發(fā)生泄漏，保證系統(tǒng)可靠安全運行，已成為人們的重要任務和工作之一。
[0003]在SF6密度繼電器中包括由橡膠材料制成的結構件，例如，采用橡膠材料制成的密封圈，在實際應用環(huán)境中，這些橡膠材料的密封性能將直接影響SF6密度繼電器的可靠安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料及其制備方法，制品耐腐蝕性好，力學性能好，并且制備方法簡單。
[0005]本發(fā)明提出的一種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料，其原料按重量份包括:乙丙橡膠30-40份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30-50份，納米海泡石改性聚乙烯20-32份，苯基三甲氧基硅烷1-3份，過氧化二異丙苯1-2份，有機錫類催化劑0.2-0.8份，環(huán)狀聚二甲基硅氧烷5-15份，改性超支化聚硅氧烷1-8份，碳酸鈣20-40份，石膏5_15份，二氧化硅20-30份，蒙脫土 15-20份，磷酸三甲苯酯1-4份，聚偏磷酸5_10份，聚磷酸銨8_15份，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0.1-0.8份，4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)0.1-0.4份，(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸三酯0.2-0.9份，PE蠟1-2份，石蠟1_2份，硬脂酸鋅0.5-1.4份，苯并三唑1-2份，3-氨基-1,2，4-三氮唑0.5-1.4份，N，f -雙(亞水楊基)亞乙二胺1_2份。
[0006]優(yōu)選地，納米海泡石改性聚乙烯采用如下工藝制備:按重量份100份甲苯、5-10份硅烷偶聯(lián)劑送入反應器中混合20-40min，加入50-70份納米海泡石進行攪拌，攪拌時間為5-10h，攪拌溫度為100-120°C，過濾，升溫至180-210 °C，加入40-70份聚乙烯、1-4份過氧化二異丙苯、1-2份增塑劑攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機中熔融擠出，冷卻，造粒得到納米海泡石改性聚乙烯。
[0007]優(yōu)選地，改性超支化聚硅氧烷采用如下工藝制備:
[0008]按重量份將100份乙醚送入反應器中，加入5-10份氨基化鈉，邊攪拌邊加入2-7份甲基氫二氯硅烷、10-18份甲基二乙烯基硅烷，甲基氫二氯硅烷的加入速度為0.1-0.15份/min，甲基二乙烯基硅烷的加入速度為0.5-0.9份/min，全部滴加完全后繼續(xù)攪拌3-8h，加入1-2份三乙胺攪拌均勻，以1-2份/min的速度加入10-15份甲基二乙烯基硅烷，加入完全后繼續(xù)攪拌2-7h，過濾，蒸除溶劑，得到預制硅氧烷；
[0009]向得到的預制硅氧烷中加入0.1-0.5份氯鉑酸，氮氣保護下進行攪拌，攪拌溫度為55-65°C，攪拌時間為15-20h，加入5-10份乙醚混合均勻后加入50-80份乙腈進行沉淀，過濾，干燥得到超支化聚硅氧烷；
[〇〇1〇]將超支化聚硅氧烷送入反應器中，用氮氣置換反應器中空氣至氧氣的體積分數(shù)小于0. 07 %，加入10-15份烯丙醇、1-2份氫氧化鉀攪拌均勻，升溫至90-105°C，加入2-7份環(huán)氧乙烷、1-8份環(huán)氧丙烷進行攪拌，攪拌壓力為0. 1-0. 5MPa，攪拌時間為3-7h，得到改性超支化聚硅氧烷。
[0011]優(yōu)選地，乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及納米海泡石改性聚乙烯的重量比為 32-34 :40-44 :26-30。
[0012]優(yōu)選地，苯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯及有機錫類催化劑的重量比為1. 5-2 :1· 4-1. 7 :0· 3-0. 5〇
[0013]優(yōu)選地，環(huán)狀聚二甲基硅氧烷與改性超支化聚硅氧烷的重量比為10-12 :4-6。
[0014]優(yōu)選地，，碳酸鈣、石膏、二氧化硅及蒙脫土的重量比為26-34 :10-12 :24-26 :16-18〇
[0015]優(yōu)選地，其原料按重量份包括：乙丙橡膠32-34份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40-44份，納米海泡石改性聚乙烯26-30份，苯基三甲氧基硅烷1. 5-2份，過氧化二異丙苯1. 4-1. 7份，有機錫類催化劑0. 3-0. 5份，環(huán)狀聚二甲基硅氧烷10-12份，改性超支化聚硅氧烷4-6份，碳酸鈣26-34份，石膏10-12份，二氧化硅24-26份，蒙脫土 16-18份，磷酸三甲苯酯1. 5-2. 5份，聚偏磷酸6-8份，聚磷酸銨10-12份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚0. 2-0. 5份，4,4’ -硫代雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0· 3-0. 35份，（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸三酯0. 4-0. 6份，PE蠟1. 2-1. 4份，石蠟1. 5-1. 8份，硬脂酸鋅1-1. 25份，苯并三唑1. 5-1. 8份，3-氨基-1，2, 4-三氮唑0· 6-1份，N，f -雙（亞水楊基）亞乙二胺1. 6-1. 7份。
[0016]本發(fā)明還公開的一種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料的制備方法，包括如下步驟：
[0017]S1、將乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、磷酸三甲苯酯、聚偏磷酸、聚磷酸銨混合均勻后送入在密煉機混煉l_3min，混煉溫度為70-85°C，加入苯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯、PE蠟、石蠟、硬脂酸鋅混煉均勻后，送入雙螺桿擠出機中擠出，造粒，得到預制料A；
[0018]S2、將聚乙烯、有機錫類催化劑、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4’-硫代雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）、（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸三酯混合均勻后送入在密煉機混煉
2-5min，混煉溫度為90-96°C，送入雙螺桿擠出機中擠出，造粒得到預制料B ;
[0019]S3、將預制料A與預制料B混合均勻，加入環(huán)狀聚二甲基硅氧烷、改性超支化聚硅氧烷、成核劑對二甲基二亞芐基山梨醇、苯并三唑、3-氨基-1，2, 4-三氮唑、N，V -雙(亞水楊基）亞乙二胺攪拌10-30min，攪拌速度為100-150r/min，攪拌溫度為40-55°C，送入雙螺桿擠出機中擠出，其中螺桿各段溫度為：加料段溫度為100-115Γ，輸送段溫度為130-145°C，熔融段溫度為152-158°C，機頭溫度為160-175°C ;造粒，干燥，得到SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料。
[0020]本發(fā)明中，以乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及納米海泡石改性聚乙烯作為主料，并加入苯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯、有機錫類催化劑、環(huán)狀聚二甲基硅氧烷及改性超支化聚硅氧烷進行作用，制品不僅電氣絕緣性能好，且耐腐蝕及斷裂伸長率也極為優(yōu)異；納米海泡石改性聚乙烯中，將聚乙烯接枝到納米海泡石表面，可有效提高納米海泡石與聚乙烯親和性，不僅改善聚乙烯在主料中的分散性，且與碳酸鈣、石膏、二氧化硅及蒙脫土的界面作用力也較強，制品電氣絕緣性能進一步增強，加入的成核劑對二甲基二亞芐基山梨醇，可使得制品兼顧韌性與剛性，斷裂伸長率極好；其中的納米蒙托土是由兩層的硅氧四面體中間夾著一層鋁氧八面體由氧原子連接并通過很強的范德華力作用相結合的，由于晶層間存在的很強的范德華作用力，改性超支化聚硅氧烷含有大量的支鏈和官能團，分子間作用力較小，分子呈高柔順態(tài)，與乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及納米海泡石改性聚乙烯的相容性極好，乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及納米海泡石改性聚乙烯與環(huán)狀聚二甲基硅氧烷、改性超支化聚硅氧烷配合有機結合后可插入納米蒙托土的層間，制品的耐腐蝕性好，力學性能好。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022] —種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料，其原料按重量份包括：乙丙橡膠40份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份，納米海泡石改性聚乙烯32份，苯基三甲氧基硅烷1份，過氧化二異丙苯2份，有機錫類催化劑0. 2份，環(huán)狀聚二甲基硅氧烷15份，改性超支化聚硅氧烷1份，碳酸鈣40份，石膏5份，二氧化硅30份，蒙脫土 15份，磷酸三甲苯酯4份，聚偏磷酸5份，聚磷酸銨15份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚0. 1份，4,4’ -硫代雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0. 4份，（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸三酯0. 2份，PE蠟2份，石蠟1份，硬脂酸鋅1.4份，苯并三唑1份，3-氨基-1,2, 4-三氮唑1.4份，N，Ν'-雙（亞水楊基）亞乙二胺1份。
[0023]實施例3
[0024] —種SF6密度繼電器用乙丙橡膠密封材料，其原料按重量份包括：乙丙橡膠30份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50份，納米海泡石改性聚乙烯20份，苯基三甲氧基硅烷3份，過氧化二異丙苯1份，有機錫類催化劑〇. 8份，環(huán)狀聚二甲基硅氧烷5份，改性超支化聚硅氧烷8份，碳酸鈣20份，石膏15份，二氧化硅20份，蒙脫土 20份，磷酸三甲苯酯1份，聚偏磷酸10份，聚磷酸銨8份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚0. 8份，4,4’ -硫代雙（6-叔丁基