CN101775220B - 电绝缘胶的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电绝缘胶的制作方法，包含以下步骤：1)将硅生胶、补强剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第一混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占40％-70％，补强剂占20％-50％，增塑剂占5％-20％；2)将硅生胶、填充剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第二混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占20％-40％，填充剂占50％-80％，增塑剂占0％-10％；3)将第一混合胶料和第二混合胶料、增塑剂混合均匀，捏合得到第三混合胶料，其中，按质量百分比第一混合胶料占20％-50％，第二混合胶料占50％-80％，增塑剂占0％-10％；将第三混合胶料返炼、过滤，得到电绝缘胶。本发明的优点是胶料中的杂质容易过滤，胶料的绝缘性能好。

Description

电绝缘胶的制作方法
技术领域
本发明涉及硅橡胶绝缘材料技术领域，尤其涉及一种电绝缘胶的制作方法。
背景技术
现有的生产技术生产的电绝缘胶不易过滤，胶料里杂质较多，使用该种电绝缘胶制作复合绝缘子、复合避雷器外套时，绝缘性能较差，容易出现质量问题。
现有的电绝缘胶生产方法如下：
将硅生胶、补强剂、填充剂和增塑剂捏合，混合均匀后将所得混合胶返炼打卷后过滤即可，其中，按质量百分比硅生胶占30％-50％，补强剂占10％-30％，填充剂占30％-50％，增塑剂占5％-20％，一般，硅生胶选用甲基乙烯基硅生胶、补强剂选用气相法白炭黑、填充剂选用氢氧化铝，增塑剂选用硅油。
上述生产方法中，由于电绝缘胶粘性一般较大，过滤时易粘在滤网上，从而导致过滤无法进行，大量杂质不能去除，使得胶料的绝缘性能不够理想。
发明内容
本发明提供一种电绝缘胶的制作方法，以解决现有技术中，电绝缘胶含杂质过多且不易过滤，所制作的复合绝缘子、复合避雷器外套绝缘性能较差的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电绝缘胶的制作方法，包含以下步骤：
将硅生胶、补强剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第一混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占40％-70％，补强剂占20％-50％，增塑剂占5％-20％；
1)将硅生胶、填充剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第二混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占20％-40％，填充剂占50％-80％，增塑剂占0％-10％；
2)将第一混合胶料和第二混合胶料、增塑剂混合均匀，捏合得到第三混合胶料，其中，按质量百分比第一混合胶料占20％-50％，第二混合胶料占50％-80％，增塑剂占0％-10％；将第三混合胶料返炼、过滤，得到电绝缘胶。
越粘的胶料过滤时越容易粘在滤网上，从而导致过滤无法进行。本发明通过分别制作第一混合胶料、第二混合胶料，混合后返炼产生的胶料与现有技术相比粘性降低，使得随后的过滤步骤可以顺利进行，去除大部分杂质，从而提高所得电绝缘胶的绝缘性能。
上述硅生胶可采用甲基乙烯基硅生胶，补强剂可采用气相法白炭黑，增塑剂可采用硅油，填充剂可采用氢氧化铝。加入气相法白炭黑有利于提高电绝缘胶的扯断强度、撕裂强度、电性能，加入硅油有利于提高胶料的贮存稳定性，加入氢氧化铝有利于提高电绝缘胶的电绝缘性。各种原料的用量可以由本领域的普通技术人员根据现有技术结合实际要求确定，一般硅生胶或者增塑剂的用量越大，混合胶料越软；补强剂、填充剂的用量越大，混合胶料越硬。
作为本发明的优选方案，步骤1)中混合均匀后，再经薄通出片，然后将出片烘烤，最后出烘冷却，得到第一混合胶料；步骤2)中混合均匀后，再经薄通出片，然后将出片烘烤，最后出烘冷却，得到第二混合胶料。
薄通出片不仅能使胶料混合更均匀，还能使胶料在后续的烘烤过程中易于均匀受热。薄通时使用的薄通辊距优选为0.5～2mm，薄通次数优选为3～5次。薄通3～5次，能够使胶料充分混合均匀；薄通辊距决定了出片的厚度，即薄通辊距为0.5mm时，出片的厚度也为0.5mm，将出片的厚度保持在0.5～2mm，有利于在后续的烘烤中热量均匀进入胶料内。烘烤可除去胶料中易于导电的水、低挥发物，降低胶料的导电率，烘烤的温度优选为120℃～150℃，时间优选为2-3小时。值得注意的是，烘烤会使第一、二混合胶料硬度变大，不利于过滤杂质，但后续步骤中的返炼能起到软化胶料的作用，从而使最终的过滤能顺利进行。
步骤3)中返炼通过开放式炼胶机完成，开放式炼胶机辊距为8～12mm。采用开放式炼胶机进行返炼，是现有的惯用方法。
为保证有效的去除胶料中的杂质，步骤3)中的过滤通过过滤机完成，过滤机的滤网为四层，目数分别为28、28、150和200。即第一张滤网为28目，第二张滤网为28目，第三张滤网为150目，第四张滤网为200目。第一张滤网和第二张滤网为整个滤网的骨架，主要起到支撑作用；第三张滤网和第四张滤网主要起到过滤的作用，确保在其中一张滤网损坏时，过滤机还能起到过滤效果。
本发明的优点是胶料中的杂质容易过滤，胶料的绝缘性能好。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施例作进一步的说明。
实施例1
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按4∶3∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为0.5mm，薄通次数为5次；然后进入烘箱在150℃的炉温下烘烤2小时后出烘冷却，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按4∶5∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为0.5mm，薄通次数为5次；然后进入烘箱在150℃的炉温下烘烤2小时后出烘冷却，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料按1∶1的重量比捏合成大团后，由于第一混合胶料和第二混合胶料经烘烤而变得较硬，不利于过滤，因此，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶450g、气相法白炭黑187.5g、氢氧化铝250g、硅油112.5g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为998g，其中有1g胶料在烘烤过程中挥发掉。该电绝缘胶与使用现有技术、化合物配比相同所生产的电绝缘胶相比，其绝缘性能提高较大。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
表1
  实施例1   实施例2   对比例1
  甲基乙烯基硅生胶   450g   450g   450g
  气相法白炭黑   187.5g   187.5g   187.5g
  氢氧化铝   250g   250g   250g
  硅油   112.5g   112.5g   112.5g
  硬度(邵氏A)   65   64   64
  扯断强度(MPA)   5.0   4.5   3.8
  扯断伸长率(％)   280   360   460
  永久变形(％)   0.5   1.0   4.0
  撕裂强度(KN/M)   18.0   17.0   17.0
  体积电阻率(Ω·cm)   3.0×1015   8.0×1014   2.0×1014
  介电强度(KV/M)   24.0   23.0   21.0
  介电常数   3.6   3.7   3.8
  介电损耗角正切值(tgδ)   2.0×10-2   3.0×10-2   5.0×10-2
  耐漏电起痕(4.5级)   4.5   4.5   4.5
  滤出机头胶(g)   1   1   0
实施例2
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按4∶3∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按4∶5∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料按1∶1的重量比捏合成大团后，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶450g、气相法白炭黑187.5g、氢氧化铝250g、硅油112.5g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为999g。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
对比例1
将甲基乙烯基硅生胶450g、气相法白炭黑187.5g、氢氧化铝250g、硅油112.5g通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料返炼打卷后过滤，过滤出的杂质为0g，得到的电绝缘胶为1000g。
上述实施例和对比例所制作的电绝缘胶的各项指标如表1所示。
实施例3
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按4∶5∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为2mm，薄通次数为3次；然后进入烘箱在120℃的炉温下烘烤2小时后出烘冷却，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按2∶8∶0的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为2mm，薄通次数为3次；然后进入烘箱在120℃的炉温下烘烤3小时后出烘冷却，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料和增塑剂按2∶7.5∶0.5的重量比捏合成大团后，由于第一混合胶料和第二混合胶料经烘烤而变得较硬，不利于过滤，因此，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶230g、气相法白炭黑100g、氢氧化铝600g、硅油70g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为998g，其中有1g胶料在烘烤过程中挥发掉。该电绝缘胶与使用现有技术、化合物配比相同所生产的电绝缘胶相比，其绝缘性能提高较大。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
实施例4
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按4∶5∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按2∶8∶0的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料和增塑剂按2∶7.5∶0.5的重量比捏合成大团后，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶230g、气相法白炭黑100g、氢氧化铝600g、硅油70g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为999g。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
对比例2
将甲基乙烯基硅生胶230g、气相法白炭黑100g、氢氧化铝600g、硅油70g通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料返炼打卷后过滤，过滤出的杂质为0g，得到的电绝缘胶为1000g。
上述实施例和对比例所制作的电绝缘胶的各项指标如表2所示。
表2
  实施例3   实施例4   对比例2
  甲基乙烯基硅生胶   230g   230g   230g
  气相法白炭黑   100g   100g   100g
  氢氧化铝   600g   600g   600g
  硅油   70g   70g   70g
  硬度(邵氏A)   62   61   60
  扯断强度(MPA)   5.0   4.7   3.6
  扯断伸长率(％)   320   380   500
  永久变形(％)   0.8   1.0   4.5
  撕裂强度(KN/M)   18.5   16.6   16.0
  体积电阻率(Ω·cm)   4×1015   6×1014   3×1014
  介电强度(KV/M)   24.5   23.7   22.5
  介电常数   3.6   3.7   3.9
  介电损耗角正切值(tgδ)   2.5×10-2   4.0×10-2   5.5×10-2
  耐漏电起痕(4.5级)   4.5   4.5   4.5
  滤出机头胶(g)   1   1   0
实施例5
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按7∶2∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为2mm，薄通次数为3次；然后进入烘箱在120℃的炉温下烘烤2小时后出烘冷却，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按2∶8∶0的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料薄通出片，薄通时使用的薄通辊距为2mm，薄通次数为3次；然后进入烘箱在120℃的炉温下烘烤3小时后出烘冷却，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料和增塑剂按2∶7.5∶0.5的重量比捏合成大团后，由于第一混合胶料和第二混合胶料经烘烤而变得较硬，不利于过滤，因此，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶290g、气相法白炭黑40g、氢氧化铝600g、硅油70g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为998g，其中有1g胶料在烘烤过程中挥发掉。该电绝缘胶与使用现有技术、化合物配比相同所生产的电绝缘胶相比，其绝缘性能提高较大。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
实施例6
首先，将甲基乙烯基硅生胶、气相法白炭黑和硅油按7∶2∶1的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第一混合胶料。
其次，将甲基乙烯基硅生胶、氢氧化铝和硅油按2∶8∶0的重量比通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀，得到第二混合胶料。
最后，将第一混合胶料和第二混合胶料和增塑剂按2∶7.5∶0.5的重量比捏合成大团后，使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数为28、28、150和200的滤网进行过滤，过滤后的胶料即是电绝缘胶。
本实施例中，当第三混合胶料中含甲基乙烯基硅生胶290g、气相法白炭黑40g、氢氧化铝600g、硅油70g时，过滤出的杂质为1g，得到的电绝缘胶为999g。滤出的机头胶主要是毛絮、纸屑等杂质。
对比例3
将甲基乙烯基硅生胶290g、气相法白炭黑40g、氢氧化铝600g、硅油70g通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料返炼打卷后过滤，过滤出的杂质为0g，得到的电绝缘胶为1000g。
上述实施例和对比例所制作的电绝缘胶的各项指标如表3所示。
表3
  实施例5   实施例6   对比例3
  甲基乙烯基硅生胶   290g   290g   290g
  气相法白炭黑   40g   40g   40g
  氢氧化铝   600g   600g   600g
  硅油   70g   70g   70g
  硬度(邵氏A)   58   58   57
  扯断强度(MPA)   5.0   4.5   3.6
  扯断伸长率(％)   360   400   560
  永久变形(％)   1.0   1.5   5.0
  撕裂强度(KN/M)   19.0   18.0   17.0
  体积电阻率(Ω·cm)   6×1015   9×1014   4×1014
  介电强度(KV/M)   24.0   23.0   22.0
  介电常数   3.7   3.7   3.8
  介电损耗角正切值(tgδ)   3.0×10-2   4.0×10-2   7.5×10-2
  耐漏电起痕(4.5级)   4.5   4.5   4.5
  滤出机头胶(g)   1   1   0

Claims (7)

1.一种电绝缘胶的制作方法，其特征在于包含以下步骤：
1)将硅生胶、补强剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第一混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占40％-70％，补强剂占20％-50％，增塑剂占5％-20％；
2)将硅生胶、填充剂和增塑剂混合均匀，捏合得到第二混合胶料，其中，按质量百分比硅生胶占20％-40％，填充剂占50％-80％，增塑剂占0％-10％；
3)将第一混合胶料和第二混合胶料混合，再加入增塑剂，捏合得到第三混合胶料，其中，按质量百分比第一混合胶料占20％-50％，第二混合胶料占50％-80％，增塑剂占0％-10％；将第三混合胶料返炼、过滤，得到电绝缘胶。
2.根据权利要求1所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：
步骤1)中混合均匀后，再依次经薄通出片、烘烤、冷却，得到第一混合胶料；
步骤2)中混合均匀后，再依次经薄通出片、烘烤、冷却，得到第二混合胶料。
3.根据权利要求2所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：薄通时使用的薄通辊距为0.5～2mm，薄通次数3～5次出片。
4.根据权利要求2所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：烘烤的温度为120℃～150℃，时间为2-3小时。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：步骤3)中返炼通过开放式炼胶机完成，开放式炼胶机辊距为8～12mm。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：步骤3)中的过滤通过过滤机完成，过滤机的滤网为四层，目数分别为28、28、150和200。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的电绝缘胶的制作方法，其特征在于：所述硅生胶为甲基乙烯基硅生胶，补强剂为气相法白炭黑，填充剂为氢氧化铝，增塑剂为硅油。
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