CN104910567A - 一种耐高温抗老化的电力绝缘材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶30~50、增塑剂12~20、氯铂酸2~5、橡胶软化油10~15、润滑剂1~2、陶瓷粉末20~36、石墨粉15~25、石英砂8~18、粘土2~20、菱镁矿4~30、白云石42~50、石灰粉20~38、松油5~20、硅胶10~35、氮化硅粉12~20、玻璃纤维25~30、聚氯乙烯50~55、聚乙烯醇60~90、聚碳酸酯40~45、琥珀酸钠20~30、聚二甲基硅氧烷32~45和羟乙基纤维素15~50,所述玻璃纤维的长度优选为3~5mm,所述硅胶的孔容为0.4~0.5ml/g,平均孔径为3~4nm。
Description
技术领域
本发明涉及电力绝缘材料技术领域,尤其涉及一种耐高温抗老化的电力绝缘材料及其制作方法。
背景技术
电力绝缘材料按国家标准GB2900.5规定绝缘材料的定义是“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高,通常在1~10Ω.m的范围内。如在电机中,导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来,以保证电机的安全运行。目前电力绝缘材料的应用范围越来越广,而且对其性能的要求也越来越高。绝缘性能仅仅是其应该具备的基本性能,其抗老化尤为重要。电力绝缘材料适用于制备制作抗冲击和高强度的零部件、防护罩、精密仪表零件、接插元件、高频头、印刷线路插座、智能电表壳体和端子排。
目前,电力绝缘材料主要是用塑料做成板材,塑料为合成的高分子化合物,可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。上述绝缘材料一般具备一定的绝缘性能,但是抗老化性往往达不到预期要求。为了克服上述缺陷,现有技术中也制备了很多类型和组成的电力绝缘材料;例如,中国发明专利CN101469118A公开了一种电表壳用高分子材料,该高分子材料机械强度和耐热性不够,使用寿命短,不利用推广使用;CN103421225A公开了一种电气绝缘材料,其具备较好的热导性和防火性,但是抗老化性较差。现有技术亟待需要一种耐高温抗老化的电力绝缘材料及其制作方法。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种耐高温抗老化的电力绝缘材料及其制作方法。
本发明是这样实现的,一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,包括三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土、菱镁矿、白云石、石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉、玻璃纤维、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、琥珀酸钠、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素,按照重量份比例配置为:
三元乙丙橡胶30~50、增塑剂12~20、氯铂酸2~5、橡胶软化油10~15、润滑剂1~2、陶瓷粉末20~36、石墨粉15~25、石英砂8~18、粘土2~20、菱镁矿4~30、白云石42~50、石灰粉20~38、松油5~20、硅胶10~35、氮化硅粉12~20、玻璃纤维25~30、聚氯乙烯50~55、聚乙烯醇60~90、聚碳酸酯40~45、琥珀酸钠20~30、聚二甲基硅氧烷32~45和羟乙基纤维素15~50,所述玻璃纤维的长度优选为3~5mm,所述硅胶的孔容为0.4~0.5ml/g,平均孔径为3~4nm;
所述三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,是乙丙橡胶的一种,其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异;
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,是一种无色、无味液体;
所述氯铂酸是将铂放于通风处,在水浴上加热溶解于3体积盐酸和1体积硝酸的混合液中,盐酸和硝酸的相对密度分别为1.19和1.4,加热蒸发,不断补加水和盐酸,直至变成浆状溶液,冷却,加入其体积一半的乙醇,再加入饱和氯化铵溶液,直至不再析出黄色氯铂酸铵的沉淀为止,滤出沉淀,用30%氯化铵溶液洗涤,过滤,于100~110℃下干燥后,再于800℃灼烧,得到纯海绵状铂,将制得的纯铂再溶于盐酸和浓硝酸的混合液中,过滤、蒸发滤液直至取出少量溶液冷却后,有结晶析出为止,蒸发达终点时,须通氯气至溶液饱和,在不断搅拌下冷却至室温,得到结晶形成氯铂酸;
所述润滑剂为合成润滑油硅油;
所述陶瓷粉末为陶瓷研磨成粉末状,其粒径为20~40um;
所述石墨粉为石墨研磨成末状,其粒径为25~50um;
所述石英砂为二氧化硅,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物;
所述粘土的主要成分为氧化硅与氧化铝,耐火性能好;
所述菱镁矿是化学组成为MgCO3、晶体属三方晶系的碳酸盐矿物;
所述白云石是粒径为10~40um的粉末状;
所述石灰粉是粒径为35~100um的粉末状碳酸钙;
所述松油为松树或松类树干分泌出的树脂;
所述硅胶就是硅橡胶,是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应,硅胶的吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度;
所述氮化硅粉为氮化硅研磨成粉末状,其具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化,而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂,抗老化性能强;
所述玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,
所述聚氯乙烯聚氯乙烯,是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物;
所述聚乙烯醇为有机化合物,是粒径为20~40nm的粉末状固体;
所述聚碳酸酯为分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物;
所述琥珀酸钠是粒径为50~100um的结晶粉末;
所述聚二甲基硅氧烷,也称为二甲基硅油,是一种疏水类的有机硅物料,具有耐热性、耐寒性、黏度随温度变化小、防水性、表面张力小、具有导热性,导热系数为0.134-0.159W/M*K,透光性为透光率100%,二甲基硅油无毒无味,具有生理惰性、良好的化学稳定性,电绝缘性和耐候性、疏水性好,并具有很高的抗剪切能力,在-50℃~200℃下能够长期使用,具有优良的物理特性;
所述羟乙基纤维素是一种白色或淡黄色,无味、无毒的纤维状或粉末状固体,由碱性纤维素和环氧乙烷经醚化反应制备,属非离子型可溶纤维素醚类具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体;
所述石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉和玻璃纤维相互配合,能够使绝缘材料的柔韧性、绝缘性、耐热性、抗腐蚀性、机械强度、耐磨性、吸附性、热稳定性、化学性能大大提高,特别是抗老化性能极强。
进一步地,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶30、增塑剂12、氯铂酸2、橡胶软化油10、润滑剂1、陶瓷粉末20、石墨粉15、石英砂8、粘土2、菱镁矿4、白云石42、石灰粉20、松油5、硅胶10、氮化硅粉12、玻璃纤维25、聚氯乙烯50、聚乙烯醇60、聚碳酸酯40、琥珀酸钠20、聚二甲基硅氧烷32和羟乙基纤维素15,所述玻璃纤维的长度优选为3mm,所述硅胶的孔容为0.4ml/g,平均孔径为3nm。
进一步地,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶50、增塑剂20、氯铂酸5、橡胶软化油15、润滑剂2、陶瓷粉末36、石墨粉25、石英砂18、粘土20、菱镁矿30、白云石50、石灰粉38、松油20、硅胶35、氮化硅粉20、玻璃纤维30、聚氯乙烯55、聚乙烯醇90、聚碳酸酯45、琥珀酸钠30、聚二甲基硅氧烷45和羟乙基纤维素50,所述玻璃纤维的长度优选为5mm,所述硅胶的孔容为0.5ml/g,平均孔径为4nm。
进一步地,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶40、增塑剂16、氯铂酸3.5、橡胶软化油12.5、润滑剂1.5、陶瓷粉末28、石墨粉20、石英砂13、粘土11、菱镁矿17、白云石46、石灰粉29、松油12.5、硅胶22.5、氮化硅粉16、玻璃纤维27.5、聚氯乙烯52.5、聚乙烯醇75、聚碳酸酯42.5、琥珀酸钠25、聚二甲基硅氧烷38.5和羟乙基纤维素27.5,所述玻璃纤维的长度优选为4mm,所述硅胶的孔容为0.45ml/g,平均孔径为3.5nm。
本发明还提供一种耐高温抗老化的电力绝缘材料的制作方法,包括以下步骤:
步骤一:备料;
将上述配方按照重量份数比例进行称取,并保存至不同的容器中;
步骤二:第一重混合;
将称取好的三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿放入到搅拌容器中,在压强为2~5个大气压、温度为80~120℃,且处于紫外线的照射下进行高速搅拌,搅拌时间为10~15分钟,使三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿充分混合均匀,且在增塑剂、软化油和润滑剂的作用下,使整个混合物处于熔融状态,处于紫外线的照射下能够使其熔融更彻底,且具有杀菌的作用;
步骤三:第二重混合;
将称取好的白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素放入到另外一个搅拌容器中,在压强为1~2个大气压、温度为100~200℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为3~5分钟,使白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素充分混合均匀;
步骤四:第三重混合;
将称取好的石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠放入到另外的搅拌容器中,在压强为3~5个大气压、温度为300~600℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为15~30分钟,使石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠充分混合均匀;
步骤五:总融合;
将步骤二、步骤三和步骤四所得的混合物同时放入到离心机中,在500~800转/min的转速、压强为2~5个大气压下进行搅拌5~10min;
步骤六:制造;
将步骤五中所得的混合物进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在500摄氏度,然后用注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型;开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边即得。
本发明提供的一种耐高温抗老化的电力绝缘材料的优点在于:本发明制备的电力材料各原料组份之间具备较好的协同作用,不仅具备优良绝缘性能和较高的机械性能,而且其耐高温和抗老化性能强,大大增加了其使用寿命。
其次,通过第一重混合步骤、第二重混合步骤、第三重混合步骤和总融合步骤,循序渐进的将电力绝缘材料组分分步进行混合均匀和相融合,能够进一步提高其融合效率和融合品质,能够提高其材料混合的均匀度,给后期成型的绝缘材料的各个位置的耐高温性能和抗老化性保持一致,从而延长绝缘材料整体的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,包括三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土、菱镁矿、白云石、石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉、玻璃纤维、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、琥珀酸钠、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素,按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶30、增塑剂12、氯铂酸2、橡胶软化油10、润滑剂1、陶瓷粉末20、石墨粉15、石英砂8、粘土2、菱镁矿4、白云石42、石灰粉20、松油5、硅胶10、氮化硅粉12、玻璃纤维25、聚氯乙烯50、聚乙烯醇60、聚碳酸酯40、琥珀酸钠20、聚二甲基硅氧烷32和羟乙基纤维素15,所述玻璃纤维的长度优选为3mm,所述硅胶的孔容为0.4ml/g,平均孔径为3nm。
所述三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,是乙丙橡胶的一种,其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异;
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,是一种无色、无味液体;
所述氯铂酸是将铂放于通风处,在水浴上加热溶解于3体积盐酸和1体积硝酸的混合液中,盐酸和硝酸的相对密度分别为1.19和1.4,加热蒸发,不断补加水和盐酸,直至变成浆状溶液,冷却,加入其体积一半的乙醇,再加入饱和氯化铵溶液,直至不再析出黄色氯铂酸铵的沉淀为止,滤出沉淀,用30%氯化铵溶液洗涤,过滤,于100~110℃下干燥后,再于800℃灼烧,得到纯海绵状铂,将制得的纯铂再溶于盐酸和浓硝酸的混合液中,过滤、蒸发滤液直至取出少量溶液冷却后,有结晶析出为止,蒸发达终点时,须通氯气至溶液饱和,在不断搅拌下冷却至室温,得到结晶形成氯铂酸;
所述润滑剂为合成润滑油硅油;
所述陶瓷粉末为陶瓷研磨成粉末状,其粒径为20~40um;
所述石墨粉为石墨研磨成末状,其粒径为25~50um;
所述石英砂为二氧化硅,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物;
所述粘土的主要成分为氧化硅与氧化铝,耐火性能好;
所述菱镁矿是化学组成为MgCO3、晶体属三方晶系的碳酸盐矿物;
所述白云石是粒径为10~40um的粉末状;
所述石灰粉是粒径为35~100um的粉末状碳酸钙;
所述松油为松树或松类树干分泌出的树脂;
所述硅胶就是硅橡胶,是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应,硅胶的吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度;
所述氮化硅粉为氮化硅研磨成粉末状,其具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化,而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂,抗老化性能强;
所述玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,
所述聚氯乙烯聚氯乙烯,是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物;
所述聚乙烯醇为有机化合物,是粒径为20~40nm的粉末状固体;
所述聚碳酸酯为分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物;
所述琥珀酸钠是粒径为50~100um的结晶粉末;
所述聚二甲基硅氧烷,也称为二甲基硅油,是一种疏水类的有机硅物料,具有耐热性、耐寒性、黏度随温度变化小、防水性、表面张力小、具有导热性,导热系数为0.134-0.159W/M*K,透光性为透光率100%,二甲基硅油无毒无味,具有生理惰性、良好的化学稳定性,电绝缘性和耐候性、疏水性好,并具有很高的抗剪切能力,在-50℃~200℃下能够长期使用,具有优良的物理特性;
所述羟乙基纤维素是一种白色或淡黄色,无味、无毒的纤维状或粉末状固体,由碱性纤维素和环氧乙烷经醚化反应制备,属非离子型可溶纤维素醚类具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体;
所述石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉和玻璃纤维相互配合,能够使绝缘材料的柔韧性、绝缘性、耐热性、抗腐蚀性、机械强度、耐磨性、吸附性、热稳定性、化学性能大大提高,特别是抗老化性能极强。
上述耐高温抗老化的电力绝缘材料的制作方法步骤如下:
步骤一:备料;
将上述配方按照重量份数比例进行称取,并保存至不同的容器中;
步骤二:第一重混合;
将称取好的三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿放入到搅拌容器中,在压强为2~5个大气压、温度为80~120℃,且处于紫外线的照射下进行高速搅拌,搅拌时间为10~15分钟,使三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿充分混合均匀,且在增塑剂、软化油和润滑剂的作用下,使整个混合物处于熔融状态,处于紫外线的照射下能够使其熔融更彻底,且具有杀菌的作用;
步骤三:第二重混合;
将称取好的白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素放入到另外一个搅拌容器中,在压强为1~2个大气压、温度为100~200℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为3~5分钟,使白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素充分混合均匀;
步骤四:第三重混合;
将称取好的石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠放入到另外的搅拌容器中,在压强为3~5个大气压、温度为300~600℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为15~30分钟,使石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠充分混合均匀;
步骤五:总融合;
将步骤二、步骤三和步骤四所得的混合物同时放入到离心机中,在500~800转/min的转速、压强为2~5个大气压下进行搅拌5~10min;
步骤六:制造;
将步骤五中所得的混合物进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在500摄氏度,然后用注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型;开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边即得。
其优点在于:本发明制备的电力材料各原料组份之间具备较好的协同作用,不仅具备优良绝缘性能和较高的机械性能,而且其耐高温和抗老化性能强,大大增加了其使用寿命。
其次,通过第一重混合步骤、第二重混合步骤、第三重混合步骤和总融合步骤,循序渐进的将电力绝缘材料组分分步进行混合均匀和相融合,能够进一步提高其融合效率和融合品质,能够提高其材料混合的均匀度,给后期成型的绝缘材料的各个位置的耐高温性能和抗老化性保持一致,从而延长绝缘材料整体的使用寿命。
实施例二:
一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶50、增塑剂20、氯铂酸5、橡胶软化油15、润滑剂2、陶瓷粉末36、石墨粉25、石英砂18、粘土20、菱镁矿30、白云石50、石灰粉38、松油20、硅胶35、氮化硅粉20、玻璃纤维30、聚氯乙烯55、聚乙烯醇90、聚碳酸酯45、琥珀酸钠30、聚二甲基硅氧烷45和羟乙基纤维素50,所述玻璃纤维的长度优选为5mm,所述硅胶的孔容为0.5ml/g,平均孔径为4nm,其他方面以及制作步骤与实施例一相同。
实施例三:
一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶40、增塑剂16、氯铂酸3.5、橡胶软化油12.5、润滑剂1.5、陶瓷粉末28、石墨粉20、石英砂13、粘土11、菱镁矿17、白云石46、石灰粉29、松油12.5、硅胶22.5、氮化硅粉16、玻璃纤维27.5、聚氯乙烯52.5、聚乙烯醇75、聚碳酸酯42.5、琥珀酸钠25、聚二甲基硅氧烷38.5和羟乙基纤维素27.5,所述玻璃纤维的长度优选为4mm,所述硅胶的孔容为0.45ml/g,平均孔径为3.5nm,其他方面以及制作步骤与实施例一相同。
针对本发明实施例一至三制备的电力绝缘材料进行性能测试,所得测试结果请参阅表1。
表1:本发明制备的耐高温抗老化的电力绝缘材料的性能测试。
结论:本发明制备的耐高温抗老化的电力绝缘材料,实施例三所制得的配比的电力绝缘材料其耐热性最好,且在温度越低的环境下,抗老化性最强,且在同一中温度的环境下,实施例三所制得的配比的电力绝缘材料抗老化性最强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其特征在于,包括三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土、菱镁矿、白云石、石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉、玻璃纤维、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、琥珀酸钠、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素,按照重量份比例配置为:
三元乙丙橡胶30~50、增塑剂12~20、氯铂酸2~5、橡胶软化油10~15、润滑剂1~2、陶瓷粉末20~36、石墨粉15~25、石英砂8~18、粘土2~20、菱镁矿4~30、白云石42~50、石灰粉20~38、松油5~20、硅胶10~35、氮化硅粉12~20、玻璃纤维25~30、聚氯乙烯50~55、聚乙烯醇60~90、聚碳酸酯40~45、琥珀酸钠20~30、聚二甲基硅氧烷32~45和羟乙基纤维素15~50,所述玻璃纤维的长度优选为3~5mm,所述硅胶的孔容为0.4~0.5ml/g,平均孔径为3~4nm;
所述三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,是乙丙橡胶的一种,其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异;
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,是一种无色、无味液体;
所述氯铂酸是将铂放于通风处,在水浴上加热溶解于3体积盐酸和1体积硝酸的混合液中,盐酸和硝酸的相对密度分别为1.19和1.4,加热蒸发,不断补加水和盐酸,直至变成浆状溶液,冷却,加入其体积一半的乙醇,再加入饱和氯化铵溶液,直至不再析出黄色氯铂酸铵的沉淀为止,滤出沉淀,用30%氯化铵溶液洗涤,过滤,于100~110℃下干燥后,再于800℃灼烧,得到纯海绵状铂,将制得的纯铂再溶于盐酸和浓硝酸的混合液中,过滤、蒸发滤液直至取出少量溶液冷却后,有结晶析出为止,蒸发达终点时,须通氯气至溶液饱和,在不断搅拌下冷却至室温,得到结晶形成氯铂酸;
所述润滑剂为合成润滑油硅油;
所述陶瓷粉末为陶瓷研磨成粉末状,其粒径为20~40um;
所述石墨粉为石墨研磨成末状,其粒径为25~50um;
所述石英砂为二氧化硅,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物;
所述粘土的主要成分为氧化硅与氧化铝,耐火性能好;
所述菱镁矿是化学组成为MgCO3、晶体属三方晶系的碳酸盐矿物;
所述白云石是粒径为10~40um的粉末状;
所述石灰粉是粒径为35~100um的粉末状碳酸钙;
所述松油为松树或松类树干分泌出的树脂;
所述硅胶就是硅橡胶,是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应,硅胶的吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度;
所述氮化硅粉为氮化硅研磨成粉末状,其具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化,而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂,抗老化性能强;
所述玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,
所述聚氯乙烯聚氯乙烯,是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物;
所述聚乙烯醇为有机化合物,是粒径为20~40nm的粉末状固体;
所述聚碳酸酯为分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物;
所述琥珀酸钠是粒径为50~100um的结晶粉末;
所述聚二甲基硅氧烷,也称为二甲基硅油,是一种疏水类的有机硅物料,具有耐热性、耐寒性、黏度随温度变化小、防水性、表面张力小、具有导热性,导热系数为0.134-0.159W/M*K,透光性为透光率100%,二甲基硅油无毒无味,具有生理惰性、良好的化学稳定性,电绝缘性和耐候性、疏水性好,并具有很高的抗剪切能力,在-50℃~200℃下能够长期使用,具有优良的物理特性;
所述羟乙基纤维素是一种白色或淡黄色,无味、无毒的纤维状或粉末状固体,由碱性纤维素和环氧乙烷经醚化反应制备,属非离子型可溶纤维素醚类具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体;
所述石灰粉、松油、硅胶、氮化硅粉和玻璃纤维相互配合,能够使绝缘材料的柔韧性、绝缘性、耐热性、抗腐蚀性、机械强度、耐磨性、吸附性、热稳定性、化学性能大大提高,特别是抗老化性能极强。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其特征在于,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶30、增塑剂12、氯铂酸2、橡胶软化油10、润滑剂1、陶瓷粉末20、石墨粉15、石英砂8、粘土2、菱镁矿4、白云石42、石灰粉20、松油5、硅胶10、氮化硅粉12、玻璃纤维25、聚氯乙烯50、聚乙烯醇60、聚碳酸酯40、琥珀酸钠20、聚二甲基硅氧烷32和羟乙基纤维素15,所述玻璃纤维的长度优选为3mm,所述硅胶的孔容为0.4ml/g,平均孔径为3nm。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其特征在于,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶50、增塑剂20、氯铂酸5、橡胶软化油15、润滑剂2、陶瓷粉末36、石墨粉25、石英砂18、粘土20、菱镁矿30、白云石50、石灰粉38、松油20、硅胶35、氮化硅粉20、玻璃纤维30、聚氯乙烯55、聚乙烯醇90、聚碳酸酯45、琥珀酸钠30、聚二甲基硅氧烷45和羟乙基纤维素50,所述玻璃纤维的长度优选为5mm,所述硅胶的孔容为0.5ml/g,平均孔径为4nm。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其特征在于,其材料配方按照重量份比例配置为:三元乙丙橡胶40、增塑剂16、氯铂酸3.5、橡胶软化油12.5、润滑剂1.5、陶瓷粉末28、石墨粉20、石英砂13、粘土11、菱镁矿17、白云石46、石灰粉29、松油12.5、硅胶22.5、氮化硅粉16、玻璃纤维27.5、聚氯乙烯52.5、聚乙烯醇75、聚碳酸酯42.5、琥珀酸钠25、聚二甲基硅氧烷38.5和羟乙基纤维素27.5,所述玻璃纤维的长度优选为4mm,所述硅胶的孔容为0.45ml/g,平均孔径为3.5nm。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的一种耐高温抗老化的电力绝缘材料,其特征在于,其制作方法包括以下步骤:
步骤一:备料;
将上述配方按照重量份数比例进行称取,并保存至不同的容器中;
步骤二:第一重混合;
将称取好的三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿放入到搅拌容器中,在压强为2~5个大气压、温度为80~120℃,且处于紫外线的照射下进行高速搅拌,搅拌时间为10~15分钟,使三元乙丙橡胶、增塑剂、氯铂酸、橡胶软化油、润滑剂、陶瓷粉末、石墨粉、石英砂、粘土和菱镁矿充分混合均匀,且在增塑剂、软化油和润滑剂的作用下,使整个混合物处于熔融状态,处于紫外线的照射下能够使其熔融更彻底,且具有杀菌的作用;
步骤三:第二重混合;
将称取好的白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素放入到另外一个搅拌容器中,在压强为1~2个大气压、温度为100~200℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为3~5分钟,使白云石、松油、氮化硅粉、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷和羟乙基纤维素充分混合均匀;
步骤四:第三重混合;
将称取好的石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠放入到另外的搅拌容器中,在压强为3~5个大气压、温度为300~600℃的条件下进行高速搅拌,搅拌时间为15~30分钟,使石灰粉、硅胶、玻璃纤维、聚乙烯醇和琥珀酸钠充分混合均匀;
步骤五:总融合;
将步骤二、步骤三和步骤四所得的混合物同时放入到离心机中,在500~800转/min的转速、压强为2~5个大气压下进行搅拌5~10min;
步骤六:制造;
将步骤五中所得的混合物进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在500摄氏度,然后用注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型;开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边即得。
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