[发明专利]一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料及制备方法，包括以下质量组份：甲基乙烯基硅橡胶100份，导电导热填料50～300份，白炭黑10～60份，含氢聚硅氧烷1～10份，Pt催化剂0.5～2.0份。制备方法：将甲基乙烯基硅橡胶和白炭黑在真空捏合机中搅拌均匀后，依次加入并搅拌含氢聚硅氧烷、导热导电填料、Pt催化剂后，固化成型。本发明通过添加镀镍石墨制备具有较高的导热系数和较低的体积电阻率的复合材料；通过添加镀银铜粉制备热稳定性更好，且对黏度的影响较小，具有更好施工性的复合材料；其兼具良好的柔韧性、密封性和导电、导热性能，制备方法简单，固化成型方便，易于现场施工，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料及制备方法，属于电力系统应用技术领域。

背景技术

电力行业常使用高压电力电缆作为传输电能的通道，在电缆接头制作时，需要将两侧电缆的金属屏蔽层或护套进行连通，以降低高电场环境下的感应电势，保证电缆和人员安全。

电缆接头制作时有防水要求，以往常采用金属铅熔化后浇筑固化的方式进行连接(称为铅封)，而金属铅力学性能较差，强度和韧性都较低，当电缆在运行过程中受外力影响后就很容易造成铅封部位开裂，导致电缆接头进水、连接断开形成悬浮电位等影响电缆和人员安全的情况。

为了提高高压电缆接头的可靠性，就需要研发一种既有良好的柔韧性和密封性能，又兼具导电、导热性能的新型材料。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用以提高高压电力电缆的运行可靠性的石墨烯导电导热硅橡胶复合材料及制备方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料，包括以下质量组份：

甲基乙烯基硅橡胶100份，导电导热填料50～300份，白炭黑10～60份，含氢聚硅氧烷1～10份，Pt催化剂0.5～2.0份。

上述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为1～8万，乙烯基含量质量百分比为0.18～0.22％。

上述导热导电填料为石墨烯与镀镍石墨或镀银铜粉的混合物，

所述石墨烯与镀镍石墨或镀银铜粉的质量比为1:15。

上述含氢硅聚氧烷的分子量为0.5～2万，含氢量为0.6％。

上述Pt催化剂为Pt-乙烯基硅氧烷络合物。

上述的一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将甲基乙烯基硅橡胶和白炭黑加入真空捏合机中搅拌均匀；

S2、加入含氢聚硅氧烷，搅拌均匀；

S3、加入导热导电填料，搅拌均匀；

S4、加入Pt催化剂，搅拌均匀，制得混合膏体；

S5、将混合膏体注入模具，固化成型。

上述步骤S1-S4中真空捏合机的温度为100～130℃。

上述步骤S5中的固化温度为150℃，成型时间为7～10min。

上述的模具包括高压电缆接头。

本发明的有益之处在于：

本发明提出的一种石墨烯导电导热硅橡胶复合材料及其制备方法，通过添加镀镍石墨作为导电导热填料，制备具有较高的导热系数和较低的体积电阻率的复合材料；通过添加镀银铜粉作为导电导热填料，制备热稳定性更好，且对黏度的影响较小，具有更好的施工性的复合材料。