[发明专利]一种电力绝缘橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电力绝缘橡胶材料及其制备方法，涉及绝缘材料技术领域，该材料包括以下原料：活性纳米碳酸钙、钠基膨润土、聚亚苯基砜树脂、聚己二酸己二醇酯、硬脂酸钙、抗静电剂、交联剂、抗氧化剂和阻燃剂。其制备方法是通过对原料的混料及两段硫化制得的。本发明的电力绝缘橡胶材料制备简单方便，成本低廉，具有优异的电绝缘性、抗臭氧、耐紫外线、耐酸碱腐蚀、耐天候性和耐老化性，应用场合宽泛，使用寿命长，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及绝缘材料技术领域，具体是涉及一种电力绝缘橡胶材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的绝缘橡胶主要是乙丙橡胶，三元乙丙橡胶主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，故基本上属于种饱和型橡胶。由于分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。其综合性能优良，居通用橡胶之首，可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品，但是其本身特性存在的相容性、粘性差的缺陷导致制备工艺困难繁琐，成本较高，因此，研制出一种性能优良、制备简单方便的新型橡胶应用于电力绝缘材料领域相当有必要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电力绝缘橡胶材料及其制备方法，该种橡胶材料制备简单方便，成本低廉，具有优异的电绝缘性、抗臭氧、耐紫外线、耐酸碱腐蚀、耐天候性和耐老化性，应用场合宽泛，使用寿命长，具有广阔的应用前景。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种电力绝缘橡胶材料，包括以下按重量份计的原料：改性复合橡胶160-200份、活性纳米碳酸钙10-20份、钠基膨润土6-10份、聚亚苯基砜树脂5-15份、聚己二酸己二醇酯4-8份、硬脂酸钙8-12份、抗静电剂1-3份、交联剂1-5份、抗氧化剂1-3份和阻燃剂1-3份；

上述的改性复合橡胶通过以下步骤制得的：取聚氨酯橡胶溶于甲苯中，配制成浓度为18-24g/L聚氨酯橡胶溶液；取硅橡胶溶于甲苯中，配制成浓度为20-30g/L硅橡胶溶液；向所述聚氨酯橡胶溶液中加入相当于其质量15-25％的N-乙烯基吡咯烷酮，搅拌均匀后得混合液A；向所述硅橡胶溶液中加入相当于其质量10-20％的n-异丙基丙烯酰胺，搅拌均匀后得混合液B；将混合液A和混合液B混合，并加入引发剂在氮气气氛下加热反应，得混合液C；最后将混合液C加入沉淀剂进行沉析，并采用索氏提取器对沉析物进行抽提，抽提完毕即得。

进一步地，上述的橡胶材料包括以下按重量份计的原料：改性复合橡胶180份、活性纳米碳酸钙15份、钠基膨润土8份、聚亚苯基砜树脂10份、聚己二酸己二醇酯6份、硬脂酸钙10份、抗静电剂2份、交联剂3份、抗氧化剂2份和阻燃剂2份。

进一步地，上述的改性复合橡胶通过以下步骤制得的：取聚氨酯橡胶溶于甲苯中，配制成浓度为21g/L聚氨酯橡胶溶液；取硅橡胶溶于甲苯中，配制成浓度为25g/L硅橡胶溶液；向所述聚氨酯橡胶溶液中加入相当于其质量20％的N-乙烯基吡咯烷酮，搅拌均匀后得混合液A；向所述硅橡胶溶液中加入相当于其质量15％的n-异丙基丙烯酰胺，搅拌均匀后得混合液B；将混合液A和混合液B混合，并加入引发剂在氮气气氛下加热反应，得混合液C；最后将混合液C加入沉淀剂进行沉析，并采用索氏提取器对沉析物进行抽提，抽提完毕即得，所述引发剂为羟基环已基苯基甲酮，所述沉淀剂为石油醚。

优选地，上述活性纳米碳酸钙通过以下步骤制得：将按重量份计算的纳米碳酸钙置于高速搅拌机中，加入相当于纳米碳酸钙质量1-3％的偶联剂KH550，之后在温度80-90℃条件下搅拌共混处理10-12min即得，其中，搅拌转速不低于600r/min。

优选地，上述抗静电剂采用乙氧基化烷基胺或乙氧基月桂酷胺。

优选地，上述的交联剂采用三羟甲基丙烷、间苯二甲胺或钛酸四正丁酯中的一种。