[发明专利]一种耐磨阻燃导热绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨阻燃导热绝缘材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：复配橡胶80‑120份、耐磨添加物10‑20份、改性增强纤维8‑14份、阻燃添加物10‑14份、偶联剂3‑5份、加工助剂7‑9份、增性助剂6‑8份、改性纳米添加物7‑9份。本发明具有良好的绝缘、耐拉伸和耐磨的性能，材料导热阻燃效果优异，抗冷热冲击、韧性强，无毒无异味，强度高弹性好，使用寿命较长，安全环保；同时本发明的制备方法成本较低、原料易得、工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及耐磨绝缘材料技术领域，具体涉及一种耐磨阻燃导热绝缘材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国电力事业发展迅速，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模逐步扩大，超高或特高压输电网络是国家电网正在全力打造的智能电网的骨架和核心，建设特高压输电网络能够大幅度提升我国电网的输送能力，降低长距离电力输送损耗，但是更高的电压等级及直流输电对广泛应用于电气设备的绝缘材料的安全可靠性提出了重大挑战，高性能绝缘材料是构成高压、特高压输变电设备和网路的技术核心与关键，其电气性能的高低与稳定直接关系到了整个输电网络的电压等级与安全，因此，研制高性能绝缘材料，对建设安全可靠、稳定高效的直流超高压输变网络、提升我国输电水平和节省资源具有重要意义，现有的电力电缆用绝缘材料抗腐蚀、耐高热能力差，影响电力电缆的使用寿命。

另一方面电力设备的很多部件中需要使用绝缘橡胶片，某些电力设备的工作环境温度较高，并且电力设备自身也会产生部分热量，这些热量会提高绝缘橡胶片的温度，绝缘橡胶片的温度升高后自身的机械性能会降低，橡胶胶体软化，抗拉伸性能降低，弹性减弱，密封性能和缓冲性能会变差，这给电力设备的运行带来了安全隐患，严重的甚至会影响设备的正常使用。

此外，大部分的绝缘橡胶垫由于各种添加剂、增强剂和橡胶本体之间的化学作用，在使用过程中可能会挥发出刺鼻的异味，这种难闻的味道在高温环境中会更加明显。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐磨阻燃导热绝缘材料，该绝缘材料具有良好的绝缘、耐拉伸和耐磨的性能，材料导热阻燃效果优异，抗冷热冲击、韧性强，无毒无异味，强度高弹性好，使用寿命较长，安全环保；同时本发明的制备方法成本较低、原料易得、工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种耐磨阻燃导热绝缘材料，包括以下重量份的原料：

复配橡胶80-120份、耐磨添加物10-20份、改性增强纤维8-14份、阻燃添加物10-14份、偶联剂3-5份、加工助剂7-9份、增性助剂6-8份、改性纳米添加物7-9份。

优选地，所述耐磨阻燃导热绝缘材料包括以下重量份的原料：

复配橡胶100份、耐磨添加物15份、改性增强纤维11份、阻燃添加物12份、偶联剂4份、加工助剂8份、增性助剂7份、改性纳米添加物8份。

优选地，所述耐磨添加物为碳酸钙晶须、硫酸钡晶须和碳纳米管按照重量比3:2:1组成的混合物，所述碳酸钙晶须和硫酸钡晶须为四针状晶须，其长度为20-40μm，直径为0.05-1μm

优选地，所述复配橡胶为高顺式聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶和氯磺化聚乙烯橡胶按照重量比3:1:3组成的混合物。

优选地，所述改性增强纤维的制备方法为：按照重量比将高强玻璃纤维、碳纤维、硼纤维按照重量比4:2:1置于研磨机中研磨2-4h，使得短切碳纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，即得。

优选地，所述阻燃添加物为氢氧化镁、氢氧化铝和可膨胀石墨按照重量比2:1:5组成的混合物；