[发明专利]一种特高压复合绝缘子的制备方法

说明书

本发明公开一种特高压复合绝缘子的制备方法，涉及复合绝缘子技术领域。本发明公开的特高压复合绝缘子的制备方法包括：采用甲基乙烯基苯基硅橡胶生胶、Mg‑SiC复合物、改性硅藻土等原料混炼、硫化制得硅橡胶材料；玻璃钢芯棒通过真空加压浸渍方法进行表面改性；最后将硅橡胶材料与涂覆有粘结剂的玻璃钢芯棒进行硫化模压所制得。本发明提供的特高压复合绝缘子的制备方法提高了玻璃钢芯棒与硅橡胶伞裙的粘结强度，且硅橡胶材料具有优异的电气绝缘性、阻燃性、憎水性能、耐高低温性能以及力学强度，并且提高了硅橡胶材料的耐污闪性和耐老化性能，不易损坏，从而提高了复合绝缘子的运行可靠性，延长了其使用寿命。

技术领域

本发明属于复合绝缘子技术领域，尤其涉及一种特高压复合绝缘子的制备方法及其制备方法。

背景技术

复合绝缘子又称聚合物绝缘子，主要由硅橡胶伞裙护套、玻璃钢芯棒及端部金具三部分组成，与传统的陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子相比，具有极强的憎水性以及憎水迁移性、重量轻便于运输安装、强度高机械性能好同时在运行维护过程中具有极强的便利性，因此，在我国电力领域得到了广泛的应用。复合绝缘子的伞套及芯棒材料由有机材料制成，其分子间键合力比瓷和玻璃等无机材料弱，在电晕放电、紫外线辐射、潮气、温度变化以及污秽等因素的作用下会发生老化。经过一段时间的老化，复合绝缘子的绝缘性能、机械性能、憎水性能以及防污闪性能逐渐下降，并开始出现闪络、断裂、异常发热等事故，严重威胁电网安全稳定运行。复合绝缘子具有玻璃钢芯棒和硅橡胶伞裙护套的双重优点，在高压和超高压输配电的广泛应用，但是由于玻璃钢芯棒与硅橡胶伞裙往往粘结不好，产生界面，使绝缘子在运行过程中的可靠性大大降低，严重影响电气设备的运行，从而影响硅橡胶伞裙护套的安全使用，威胁电网稳定运行，大幅度缩短了绝缘子的使用寿命。

目前应用较广的硅橡胶伞裙一般是由甲基乙烯基硅橡胶生胶、氢氧化铝和气相法白炭黑三种主要组分，再配以结构控制剂、着色剂等，通过高温硫化交联后制得的特殊网状结构的有机材料，赋予复合绝缘子优良的电气绝缘性、机械性能和耐候性。由于硅橡胶伞裙长年在紫外辐射的作用下，硅碳键、碳氢键会断裂形成自由基，生成的自由基团结合生成的小分子低聚物挥发，大分子聚合物相互交联，使硅橡胶的交联密度增加，材料变硬，拉伸强度降低；硅橡胶伞裙长年在高湿或雨水环境下，在绝缘子表面形成了酸性水溶液环境，氢离子进攻硅橡胶主链的硅氧键使其断键，而断键后的基团不能重新组合，因在酸性条件下生成了羟基末端的小分子，另硅橡胶中的无机填料氢氧化铝可与酸性物质反应，促进硅橡胶的水解；同时，硅橡胶分子中含有端羟基，在高压有大电流通过下，端羟基引发硅橡胶分子主链解扣式降解反应，也会分解出小分子聚硅氧烷，导致绝缘子表面憎水性丧失，使绝缘子表面出现电蚀损和漏电起痕，从而致使硅橡胶伞裙抗老化性能差，使用寿命短。

中国发明专利CN201510125814.2公开了一种复合绝缘子用耐高压电蚀的硅橡胶组合物及其制备方法，其通过添加导热金属氧化物纳米颗粒，提高了复合绝缘子用硅橡胶组合物的耐电蚀等级，并保留了良好的力学性能，但是其憎水性能较差，耐污闪性能一般，导致该绝缘子的抗老化性能一般，使用寿命短。中国发明专利CN201510066190.1公开了一种耐老化瓷复合绝缘子用氟硅橡胶及其应用，其是由氟橡胶生胶、硅橡胶混炼胶、氢氧化铝粉、气相法白炭黑、双二五硫磺剂、聚四氟乙烯粉等原料制备而成，具有优异的抗撕裂强度以及耐老化性能，但是该复合绝缘子原料中含氟，对环境影响较大，且该绝缘子的耐高压耐电蚀性能、抗击穿性等电气性能等一般，该原料中含有氢氧化铝，使该复合绝缘子在使用一段时间后，其憎水性和耐污闪性能变差，已不能满足日益发展的电力行业的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种特高压复合绝缘子的制备方法，该方法提高了玻璃钢芯棒与硅橡胶伞裙的粘结强度，且硅橡胶材料具有优异的电气绝缘性、阻燃性、憎水性能、耐高低温性能以及力学强度，并且提高了硅橡胶材料的耐污闪性和耐老化性能，不易损坏，从而提高了复合绝缘子的运行可靠性，延长了其使用寿命。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种特高压复合绝缘子的制备方法具体包括以下步骤：