CN109054728A - 一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺 - Google Patents

一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺，所述液体硅橡胶浸渍液是由乙烯基硅油、白炭黑、表面处理剂、去离子水、含氢硅油、抑制剂、催化剂、阻燃剂以及溶剂混合加工而成；以该浸渍液对铜排浸渍、固化后即制得硅橡胶铜排绝缘护套。本发明所得液体硅橡胶铜排绝缘护套绝缘性能优异，耐老化、阻燃性能好，使用寿命长。

Description

一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺
技术领域
本发明涉及铜排绝缘方法，具体地说是一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺。
背景技术
铜排绝缘处理方法主要有环氧树脂喷涂(浸粉)、热缩套管、包胶(注塑)等。环氧树脂喷涂(浸粉)是将预热好的铜排置于环氧包封料流化床内，对铜排表面进行环氧包封料热敷，此种绝缘护套具有脆性，大多用在静止的环境中，用在汽车上，由于晃动，容易导致包膜裂开，成块掉落；热缩套管绝缘护套无法满足形状复杂的铜排，而且温度略高时容易产生变形堆积，且耐候性差，易发黄变脆；包胶(注塑)需要开模，由于铜排种类很多，开模数量庞大，成本过高，并且对于异形的铜排操作难度尤其大。
浸渍成型工艺具有成型工艺简单、能耗低、生产效率高、新产品开发效率高、模具费用低等特点，弥补了模压、注射等传统成型方式的缺点。液体硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化、耐老化、耐光照、绝缘性、绝热性等性能，使用温度宽。且采用浸渍成型工艺可根据客户需求制备成各种异形产品，模具开模费用低，其生产的产品纯度高、透明性好，挥发物质含量低，几乎无内部缺陷，可以满足各个使用场合的不同需求。
发明内容
本发明为了解决现有铜排绝缘方法存在的缺陷和不足，旨在提供一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液及其浸渍加工工艺，以解决铜排的绝缘保护问题，延长铜排使用寿命。
本发明铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，各组分按重量份构成如下：
所述乙烯基硅油是由不同粘度的端乙烯基硅油混合而成，具体是由5000mPa·s端乙烯基硅油、1500mPa·s端乙烯基硅油和500mPa·s端乙烯基硅油按质量比10-50：10-50：10-50的比例混合构成。
所述白炭黑为比表面积在150-300m2/g的气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、表面处理的白炭黑中的一种或几种的混合物。
所述表面处理剂为六甲基二硅氮烷、四甲基四乙烯基硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
所述含氢硅油为端基含氢硅油、端基及侧链均含有活泼氢的含氢硅油中的至少一种。
所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基聚硅氧烷、马来酸酯类化合物中的至少一种。
所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷溶液、醇改性氯铂酸络合物溶液中的至少一种，其中铂含量在1000-3000ppm。
所述阻燃剂为氧化锌、氧化锡、氧化锆、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯乙烷中的一种或几种的混合物。
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷、正己烷中的至少一种。
本发明铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：按照配比量将乙烯基硅油、表面处理剂、阻燃剂投入捏合机中，室温捏合0.5-2h，并在捏合过程中分批加入白炭黑与去离子水；随后升温至80℃，捏合0.5-2h；然后升温至140℃继续捏合1-2h，最后抽真空，在真空度0.1MPa、温度140℃下捏合0.5-2h，冷却至室温，得到捏合终产物；
步骤2：将步骤1所得捏合终产物投入行星搅拌机中，加入溶剂搅拌0.5-3h，然后加入含氢硅油搅拌0.5-1h，加入抑制剂搅拌0.1-1h，最后加入催化剂搅拌0.1-1h，对所得混合物料进行过滤、脱泡处理，即获得液体硅橡胶浸渍液。
本发明铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液的浸渍加工工艺，包括如下步骤：
步骤1：对铜排进行防护包扎处理后将铜排固定在夹具上，以50-300mm/min的速度下降浸入液体硅橡胶浸渍液中，使浸渍液均匀包裹铜排，浸料时间1-10s；
步骤2：浸料结束后将包裹浸渍液的铜排以10-200mm/min的速度上升，然后在40-200℃炉温下烤料1-100s，使浸渍液预固化成型；
步骤3：预固化成型后，继续在100-300℃炉温下烤料1-100s，然后浸入冷却水(此处的冷却水即指室温下的水)中冷却10-20s至室温并脱模即可。
铜排进行浸渍时，根据绝缘护套所需厚度可以将上述步骤1-3重复操作1-5次。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明采用液体硅橡胶浸渍液的浸渍加工工艺，不用开模，生产效率高，同时有效节约成本，并且产品质量稳定可靠成本优势明显，表面光洁，致密性和包覆效果极好，与铜排有一定附着力，不会由于晃动影响绝缘性能。本发明所得绝缘护套具有优异的耐磨性和电气绝缘性，能够很好解决异形铜排的绝缘保护问题，使用寿命长，耐老化性能优异，135℃/168h外观及其他性能不变。阻燃性能优异，满足UL94V0阻燃要求。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例按如下步骤制备硅橡胶浸渍液：
1、将5000mPa·s端乙烯基硅油50份、1500mPa·s端乙烯基硅油50份、500mPa·s端乙烯基硅油50份、六甲基二硅氮烷25份、氧化锌30份投入捏合机中，室温捏合1h，并在捏合过程中分十次加入80份比表面积150m2/g沉淀法白炭黑与10份去离子水；再升温至80℃，捏合1.5h；然后升温至140℃继续捏合1.5h，最后抽真空，在真空度0.1MPa、温度140℃下捏合1h，冷却至室温，得到捏合终产物；
2、将步骤1所得捏合终产物投入行星搅拌机中，加入450份乙酸丁酯搅拌2h，继续加入端基及侧链均含有活泼氢的含氢硅油(含氢量0.18％)20份搅拌0.5h，加入乙炔基环己醇1.5份搅拌0.5h，最后加入0.15份9ppm的铂-乙烯基硅氧烷溶液搅拌0.5h，对所得产物进行过滤、脱泡处理，即获得液体硅橡胶浸渍液。
利用本实施例制备的液体硅橡胶浸渍液浸渍加工制备铜排绝缘护套，过程如下：
1、对铜排进行防护包扎处理后将铜排固定在夹具上，以100mm/min速度下降浸入液体硅橡胶浸渍液中，使浸渍液均匀包裹铜排，浸料时间10s。
2、将包裹浸渍液的铜排以50mm/min速度上升，在150℃炉温下烤料50s，使浸渍液预固化成型；
3、预固化成型后，继续在250℃炉温下烤料50s，浸入冷却水中冷却20s至室温并脱模。
铜排进行浸渍时，根据所设计绝缘护套厚度重复上述步骤浸渍3次。
本实施例所得铜排绝缘护套性能如下：
阻燃性：通过UL94V0阻燃性能测试；邵氏硬度：40A；拉伸强度6MPa，断裂伸长率380％；厚度1mm，-40℃保持48h能通过耐压及绝缘性能测试，135℃/168h外观及其他性能不变。
实施例2：
本实施例按如下步骤制备硅橡胶浸渍液：
1、将5000mPa·s端乙烯基硅油70份、1500mPa·s端乙烯基硅油20份、500mPa·s端乙烯基硅油30份、六甲基二硅氮烷20份、四甲基四乙烯基二硅氮烷1份、氧化锌25份投入捏合机中，室温捏合1h，并在捏合过程中分十次加入60份比表面积175m2/g沉淀法白炭黑与10份去离子水；再升温至80℃，捏合1.5h；然后升温至140℃继续捏合1.5h，最后抽真空，在真空度0.1MPa、温度140℃下捏合1h，冷却至室温，得到捏合终产物；
2、将步骤1所得捏合终产物投入行星搅拌机中，加入500份乙酸丁酯搅拌2h，继续加入端基及侧链均含有活泼氢的含氢硅油(含氢量0.35％)10份搅拌0.5h，加入乙炔基环己醇1.5份搅拌0.5h，最后加0.3份10ppm的铂-乙烯基硅氧烷溶液搅拌0.5h，对所得产物进行过滤、脱泡处理，即获得液体硅橡胶浸渍液。
利用本实施例制备的液体硅橡胶浸渍液浸渍加工制备铜排绝缘护套，过程如下：
1、对铜排进行防护包扎处理后将铜排固定在夹具上，以100mm/min速度下降浸入上述浸渍液中，使浸渍液均匀包裹铜排，浸料时间10s。
2、将包裹浸渍液的铜排以50mm/min速度上升，在100℃炉温下烤料50s，使浸渍液预固化成型；
3、预固化成型后，继续在280℃炉温下烤料50s，浸入冷却水中冷却20s至室温并脱模。
铜排进行浸渍时，根据所设计绝缘护套厚度重复上述步骤浸渍4次。
本实施例所得铜排绝缘护套性能如下：
阻燃性：通过UL94V0阻燃性能测试；邵氏硬度：42A；拉伸强度5.5MPa，断裂伸长率400％；厚度1.2mm，-40℃保持48h能通过耐压及绝缘性能测试，135℃/168h外观及其他性能不变。
实施例3：
本实施例按如下步骤制备硅橡胶浸渍液：
1、将5000mPa·s端乙烯基硅油30份、1500mPa·s端乙烯基硅油75份、500mPa·s端乙烯基硅油30份、二甲基二乙氧基硅烷25份、氢氧化镁20份投入捏合机中，室温捏合1h，并在捏合过程中分十次加入75份比表面积200m2/g气相法白炭黑与15份去离子水；再升温至80℃，捏合1.5h；然后升温至140℃继续捏合1.5h，最后抽真空，在真空度0.1MPa、温度140℃下捏合1h，冷却至室温，得到捏合终产物；
2、将步骤1所得捏合终产物投入行星搅拌机中，加入550份环己烷搅拌2h，继续加入端基及侧链均含有活泼氢的含氢硅油(含氢量0.35％)20份搅拌0.5h，加入乙炔基环己醇1.5份搅拌0.5h，最后加0.5份9ppm的铂-乙烯基硅氧烷溶液搅拌0.5h，对所得产物进行过滤、脱泡处理，即获得液体硅橡胶浸渍液。
利用本实施例制备的液体硅橡胶浸渍液浸渍加工制备铜排绝缘护套，过程如下：
1、对铜排进行防护包扎处理后将铜排固定在夹具上，以100mm/min速度下降浸入上述浸渍液中，使浸渍液均匀包裹铜排，浸料时间5s。
2、将包裹浸渍液的铜排以60mm/min速度上升，在100℃炉温下烤料50s，使浸渍液预固化成型；
3、预固化成型后，继续在280℃炉温下烤料50s，浸入冷却水中冷却20s至室温并脱模。
铜排进行浸渍时，根据所设计绝缘护套厚度重复上述步骤浸渍3次。
本实施例所得铜排绝缘护套性能如下：
阻燃性：通过UL94V0阻燃性能测试；邵氏硬度：35A；拉伸强度4MPa，断裂伸长率420％；厚度1mm，-40℃保持48h能通过耐压及绝缘性能测试，135℃/168h外观及其他性能不变。

Claims (10)

1.一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于各组分按重量份构成如下：
2.根据权利要求1所述的铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于：
所述乙烯基硅油是由不同粘度的乙烯基硅油混合而成。
3.根据权利要求2所述的铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于：
所述乙烯基硅油是由5000mPa·s端乙烯基硅油、1500mPa·s端乙烯基硅油和500mPa·s端乙烯基硅油按质量比10-50：10-50：10-50的比例混合构成。
4.根据权利要求1所述的铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于：
所述白炭黑为比表面积在150-300m2/g的气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、表面处理的白炭黑中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于：
所述表面处理剂为六甲基二硅氮烷、四甲基四乙烯基硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物；
所述含氢硅油为端基含氢硅油、端基及侧链均含有活泼氢的含氢硅油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液，其特征在于：
所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基聚硅氧烷、马来酸酯类化合物中的至少一种；
所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷溶液、醇改性氯铂酸络合物溶液中的至少一种；
所述阻燃剂为氧化锌、氧化锡、氧化锆、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯乙烷中的一种或几种的混合物；
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷、正己烷中的至少一种。
7.一种权利要求1-6中任一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：按照配比量将乙烯基硅油、表面处理剂、阻燃剂投入捏合机中，室温捏合0.5-2h，并在捏合过程中分批加入白炭黑与去离子水；随后升温至80℃，捏合0.5-2h；然后升温至140℃继续捏合1-2h，最后抽真空，在真空度0.1MPa、温度140℃下捏合0.5-2h，冷却至室温，得到捏合终产物；
步骤2：将步骤1所得捏合终产物投入行星搅拌机中，加入溶剂搅拌0.5-3h，然后加入含氢硅油搅拌0.5-1h，加入抑制剂搅拌0.1-1h，最后加入催化剂搅拌0.1-1h，对所得混合物料进行过滤、脱泡处理，即获得液体硅橡胶浸渍液。
8.一种权利要求1-6中任一种铜排绝缘护套用液体硅橡胶浸渍液的浸渍加工工艺，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：对铜排进行防护包扎处理后将铜排固定在夹具上，以50-300mm/min的速度下降浸入液体硅橡胶浸渍液中，使浸渍液均匀包裹铜排，浸料时间1-10s；
步骤2：浸料结束后将包裹浸渍液的铜排以10-200mm/min的速度上升，然后预固化成型；
步骤3：预固化成型后，继续在100-300℃炉温下烤料1-100s，然后浸入冷却水中冷却10-20s至室温并脱模即可。
9.根据权利要求8所述的浸渍加工工艺，其特征在于：
所述预固化成型是在40-200℃炉温下烤料1-100s。
10.根据权利要求8所述的浸渍加工工艺，其特征在于：
铜排浸渍时，根据绝缘护套所需厚度将步骤1-3重复操作1-5次。
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