[发明专利]一种耐高压绝缘橡胶板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高压绝缘橡胶板及其制备方法，属于特种橡胶技术领域。该橡胶板按照重量份百分比计包括：电压稳定剂6.5‑8.2wt％、硫化剂0.5‑0.6wt％、促进剂0.37‑0.45wt％、防老剂0.3‑0.5wt％、炭黑15‑20wt％、硬脂酸1‑3wt％、微晶石蜡2‑5wt％、石蜡油2‑5wt％，余量为乙烯基硅橡胶生胶；电压稳定剂一端连接有亚微米级二氧化硅，引入深陷阱束缚载流子，另一端接枝含有共轭结构的大π键和酯官能团，协同二氧化硅引入得到长路径深陷阱，在基体中形成曲折并具有电子捕捉能力的网络，阻碍的电子的迁移，端部双键与橡胶生胶交联，将电压稳定剂固定，稳定发挥作用。

技术领域

本发明属于特种橡胶技术领域，具体地，涉及一种耐高压绝缘橡胶板及其制备方法。

背景技术

在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，电能输送过程中因电流产生的热损耗就越低，从而降低输电的损耗成本，且随着现代工业的发展，越来越多高功率高电压的大型设备不断被开发，相应地，需要使用耐高压绝缘材料进行防护，以保障高压电离设施的安全稳定运行。

耐电击穿是材料的一种固有性质，在高电压下，电荷被注入绝缘材料中或加速载流子在绝缘材料中的迁移，在足够强的电场作用下绝缘材料将失去其介电性能成为导体，失去防护作用；橡胶具有优异的可塑性和耐压绝缘能力，被广泛应用在绝缘防护材料中，普通橡胶的介电强度一般不高，通常会加入一定量的电压稳定剂，阻碍载流子的迁移，以提高耐电压击穿性能，如2,4-二羟基二苯甲酮、氨基苯甲酸等，其均能起到一定强化作用，但是该类小分子电压稳定剂在基体中易迁移，难以稳定发挥作用，现有技术中较优的耐压橡胶材料的介电强度在40kV/mm左右。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种耐高压绝缘橡胶板及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐高压绝缘橡胶板，按照重量份百分比计包括：

电压稳定剂6.5-8.2wt％、硫化剂0.5-0.6wt％、促进剂0.37-0.45wt％、防老剂0.3-0.5wt％、炭黑15-20wt％、硬脂酸1-3wt％、微晶石蜡2-5wt％、石蜡油2-5wt％，余量为乙烯基硅橡胶生胶；

所述电压稳定剂由以下方法制备：

步骤A1：将季戊四醇和二氧六环混合，升温并辅以搅拌将季戊四醇完全溶解，再加入少量三乙胺混合，之后在75-80℃恒温，设置搅拌速率为300-400rpm，缓慢加入硅烷偶联剂KH560，保温搅拌30-40min，在三乙胺引发下，硅烷偶联剂KH560分子端部环氧基和季戊四醇开环反应，得到桥接化合物；

进一步地，硅烷偶联剂KH560、季戊四醇和三乙胺的用量比为0.1mol：0.12-0.15mol：2-3mL。

桥接化合物的合成路线可表示如下：

步骤A2：将亚微米级二氧化硅和乙醇溶液混合，加入碳酸钠调节pH值9，辅以超声分散，将亚微米级二氧化硅均匀分散，之后加入桥接化合物和DMF，施加60-120rpm机械搅拌，升温至40-50℃，搅拌反应3-4h，亚微米级二氧化硅在碱性醇水环境下在表面生成活性羟基，桥接化合物分子上的甲基硅氧烷水解后与活性羟基缩合，将桥接化合物接枝到亚微米级二氧化硅表面，得到负载基体；

进一步地，亚微米级二氧化硅、桥接化合物、DMF和乙醇溶液的用量比为100g：18-22g：1-3mL：500mL，乙醇溶液的浓度优选为30％。

负载基体的结构可表示如下：