CN102260411B - 一种硅橡胶电缆接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅橡胶电缆接头，是为了解决现有技术存在的电缆接头易老化、易起泡脱层以及抗撕裂性能较差等技术问题。本发明电缆接头包括以下重量份数的原料：乙烯基硅橡胶35～40份、白炭黑25～28份、乙炔炭黑26～31份、防老剂1.5份、促进剂0.3份、硫化剂3份、氧化镁2.4份、硬脂酸1.4份、阻燃剂3.5～5份，软化剂1.5～2.4份。其抗老化性能、扯断强度、扯断伸长率、撕裂强度及硬度均有较大的提高，并具有优良的电气性能、抗漏电痕迹性能、无卤阻燃性能、耐热老化性能，并且机械强度高、憎水性能强，可在目前用电设备规定的苛刻环境下安全使用。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备使用的电缆接头，具体地说是一种硅橡胶电缆接头。
背景技术
目前，电力设备中经常要用到电缆接头，其必需满足在日照、风蚀、雨雪、湿热、氧、臭氧、霉菌等环境中实现有效的绝缘、屏蔽和密封，尤其要满足在水下和其它恶劣条件下长期运行的要求。
现有的电缆接头大多采用三元乙丙橡胶，这种使用了几十年的传统技术不仅电气性能不能满足当今日益严苛的用电安全要求，而且与金属套管粘合强度差，易老化以及易起泡脱层，弹性消失，甚至与金属套管脱离，严重影响使用安全。现有的三元乙丙橡胶电缆接头其物理性能指标如下：扯断强度低于13MPa；扯断伸长率为250％-350％，其幅度变化较大；撕裂强度低于20kN/m；阻尼系数小于0.3；邵氏A硬度为60-80，幅度变化较大；热空气老化(350℃×24h)后性能变化低于原性能的75％。由此可见，其强度、抗撕裂性能以及耐高温性能也都较差。近年也有使用硅橡胶做电缆接头，由于其仍然采用传统的橡胶胶料，虽然成本大幅增加却不能兼顾使用性能和安全性能，长期使用无法实现有效的绝缘、屏蔽和密封要求，更不能满足新型电气设备所要求的在-50℃至+105℃条件下连续长期安全有效地工作。电缆接头的使用寿命短和电气性能不佳已成为目前电气设备安全的一大隐患，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的电缆接头易老化、易起泡脱层以及抗撕裂性能较差等技术问题，而提供的一种抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能均较好的硅橡胶电缆接头。
为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种硅橡胶电缆接头，其特征在于，所述电缆接头包括以下重量份数的原料：乙烯基硅橡胶35～40份、白炭黑25～28份、乙炔炭黑26～31份、防老剂1.5份、促进剂0.3份、硫化剂3份、氧化镁2.4份、硬脂酸1.4份、阻燃剂3.5～5份，软化剂1.5～2.4份。
所述胶料中还包括粘合剂0.1～3.0份，所述粘合剂为开姆洛克粘合剂。
所述胶料中还包括热稳定剂0.1-4.0份，所述热稳定剂为三氧化二铁。
所述防老剂为防老剂AW、防老剂RD、防老剂4020、防老剂4010NA中的一种。
所述促进剂为促进剂TMTD、促进剂TMTM、促进剂TETD中的一种。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰。
所述阻燃剂为三氧化二锑。
所述软化剂为松香。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：
本发明根据绝缘电缆接头的性能和使用条件，尤其是其绝缘、屏蔽等电气性能，选用了具有较高的热稳定性、憎水性和电气性能的乙烯基硅橡胶为主要原料，同时针对电缆接头的所有要求对配方进行综合平衡设计，选用的硫化剂、补强剂(白炭黑与乙炔炭黑并用)、防老剂以及其他配合剂均能与乙烯基硅橡胶很好的匹配，同时优化了各种原料配比，使比例搭配合适的配合剂与乙烯基硅橡胶产生了很好的协同效应，在不增加制造成本的情况下大大提高了电缆接头的综合性能。本发明的电缆接头经硫化工艺与金属套管粘合强度高，不易老化，不会起泡脱层，弹性好，长期使用能够实现有效的绝缘、屏蔽和密封，保证使用安全。本发明的电缆接头具有优良的电气性能、抗漏电痕迹性能、无卤阻燃性能、耐热老化性能，并且机械强度高、憎水性能强，可在目前用电设备规定的苛刻环境下安全使用。经性能测试，本发明的硅橡胶电缆接头具有较高的强度、抗撕裂性能及耐高温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本发明一种硅橡胶电缆接头，所述电缆接头包括以下重量份数的原料：乙烯基硅橡胶35～40份、白炭黑25～28份、乙炔炭黑26～31份、防老剂1.5份、促进剂0.3份、硫化剂3份、氧化镁2.4份、硬脂酸1.4份、阻燃剂3.5～5份，软化剂1.5～2.4份。
本发明采用了白炭黑和乙炔炭黑并用做补强剂，白炭黑对乙烯基硅橡胶的补强机理是：a.硅橡胶被填料粒子吸附填料粒子吸附聚合物，使硅橡胶分子链段直接固定在填料粒子的附近或者沿着填料表面定向或被填料聚集体滞留；b.硅橡胶与填料粒子结合填料粒子与聚合物链段结合产生有效的交联以及聚合物缠结了填料粒子。从而使硅橡胶得到有效补强，与金属套管粘合强度高，不易老化，不会起泡脱层，弹性好。此外，加入白炭黑与乙炔炭黑后通过两种炭黑并用使其表面的三种基团与硅橡胶聚硅烷的氢键之间相互作用来提高硅橡胶的绝缘、屏蔽等电气性能，从而使乙烯基硅橡胶硫化胶的强度达到15MPa以上，这对提高硅橡胶电缆接头的性能，延长使用寿命是极其重要的。
其中所述防老剂的选用要与电缆接头的使用条件结合考虑，可选用胺类防老剂，如防老剂AW，其化学名称为：6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉；防老剂RD，其化学名称为：2，2，4-三甲基-1；防老剂4020，其化学名称为：N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺；防老剂4010NA，其化学名称为：N-异丙基-N′-苯基对苯二胺。可选用上述防老剂AW、防老剂RD、防老剂4020、防老剂4010NA中的一种，其中优选为防老剂4010NA。
另外，其中所述促进剂为促进剂TMTD、促进剂TMTM、促进剂TETD中的一种。所述促进剂为秋兰姆类，促进剂TMTD的化学名称为：四甲基秋兰姆二硫化物；促进剂TMTM的化学名称为：一硫化四甲基秋兰姆；促进剂TETD的化学名称为：二硫化四乙基秋兰姆。
相关实施例如下：
实施例1，单位：g。
乙烯基硅橡胶35份，
白炭黑25份，
乙炔炭黑26份，
防老剂4010NA 1.5份，
促进剂TMTD 0.3份，
过氧化苯甲酰3份，
氧化镁2.4份，
硬脂酸1.4份，
三氧化二锑3.5份，
松香1.5份。
实施例2，单位：g。
乙烯基硅橡胶40份，
白炭黑28份，
乙炔炭黑31份，
防老剂4010NA 1.5份，
促进剂TETD 0.3份，
过氧化苯甲酰3份，
氧化镁2.4份，
硬脂酸1.4份，
三氧化二锑5份，
松香2.4份，
开姆洛克粘合剂2份。
实施例3，单位：g。
乙烯基硅橡胶37.5份，
白炭黑26.5份，
乙炔炭黑28.5份，
防老剂4010NA 1.5份，
促进剂TMTM 0.3份，
过氧化苯甲酰3份，
氧化镁2.4份，
硬脂酸1.4份，
三氧化二锑4.25份，
松香1.9份，
三氧化二铁2.4份。
本发明一种硅橡胶电缆接头的制造方法如下：
1、先将上述原料按规定的重量份数配料，按顺序加入开炼机内进行混炼，混炼胶在室温下停放1天，再返炼，下片；
2、成型：胶片在成型机上贴上粘合胶胶片，然后转入模具内。为了防止粘模，模腔内可喷涂聚四氟乙烯；
3、硫化：将模具吊入硫化罐硫化。硫化条件为：一段硫化170℃×15min，二段硫化200℃×2h；
4、冷却：硫化后的半成品吊入冷却槽，冷却到60℃以下；
5、脱模：在脱模机上将硫化、冷却后的半成品脱下，制成成品。
相关实施例的物理机械性能指标如下表：
将上述实施例与现有电缆接头的物理机械性能指标数值进行比较，可以看出：本发明硅橡胶电缆接头的抗老化性能、扯断强度、扯断伸长率及撕裂强度均有较大的提高，而硬度则保持稳定，并具有优良的电气性能、抗漏电痕迹性能、无卤阻燃性能、耐热老化性能，并且机械强度高、憎水性能强，可在目前用电设备规定的苛刻环境下安全使用。经性能测试，本发明的硅橡胶电缆接头具有较高的强度、抗撕裂性能及耐高温性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种硅橡胶电缆接头，其特征在于，所述电缆接头由以下重量份数的原料组成：乙烯基硅橡胶35～40份、白炭黑25～28份、乙炔炭黑26～31份、防老剂1.5份、促进剂0.3份、硫化剂3份、氧化镁2.4份、硬脂酸1.4份、阻燃剂3.5～5份，软化剂1.5～2.4份。
2.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述胶料中还包括粘合剂0.1～3.0份，所述粘合剂为开姆洛克粘合剂。
3.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述胶料中还包括热稳定剂0.1-4.0份，所述热稳定剂为三氧化二铁。
4.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述防老剂为防老剂AW、防老剂RD、防老剂4020、防老剂4010NA中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述促进剂为促进剂TMTD、促进剂TMTM、促进剂TETD中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述硫化剂为过氧化苯甲酰。
7.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑。
8.根据权利要求1所述的一种硅橡胶电缆接头，其特征在于：所述软化剂为松香。
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