CN109111610A - 一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,包括以下步骤:步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶26‑32份、预处理顺丁橡胶8‑14份、改性火山浮石12‑16份、抗撕裂树脂6‑10份、炭黑N220 2‑5份、硫化剂6‑10份、促进剂TMTD 3‑5份、助交联剂1‑3份。本发明一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,该绝缘子材料耐老化,同时机械性能稳定,适合输电线路长时间使用。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘子材料技术领域,具体涉及一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法。
背景技术
绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件,能够耐受电压和机械应力作用。它是一种特殊的绝缘控件, 能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆,慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,否则绝缘子就不会产生重大的作用,就会损害整条线路的使用和运行寿命。
现有中国专利文献(公开号:CN105111749B)公开了一种复合绝缘子伞裙材料,属于输电线路复合绝缘子的伞裙材料领域,用以解决现有的伞裙机械强度不够、使用时间短等问题,本发明所述的复合绝缘子伞裙材料包括下列重量分的组份:甲基乙烯硅橡胶40-60份、乙烯醋酸乙烯共聚物30-50份、陶瓷粉40-60份、三氧化二铁5-12份、氢氧化镁3-10份、氧化铝3-10份、硫化剂3-5份、3-10份抗氧剂1010、磷酸一氢铵5-15份,该材料虽具有一定机械强度,但随时间增长,机械性能变差。
中国专利文献(公开号:CN104109382B)公开了一种老化自诊断复合绝缘子硅橡胶,其特征是由以下重量份的组份组成:白炭黑250;变色剂238.3~285.6;所述的变色剂由以下重量份的组份组成:甲基紫或酚酞1-5;无水乙醇194;质量分数27-29%甲基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液43.3~86.6,该材料虽可实现老化自诊断,但老化速度快,增加成本。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,该绝缘子材料耐老化,同时机械性能稳定,适合输电线路长时间使用。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶26-32份、预处理顺丁橡胶8-14份、改性火山浮石12-16份、抗撕裂树脂6-10份、炭黑N220 2-5份、硫化剂6-10份、促进剂TMTD3-5份、助交联剂1-3份;
步骤二,将棕榈油改性氯丁橡胶、预处理顺丁橡胶、抗撕裂树脂加入到反应釜中,升温至125-135℃,保温25-35min,随后加入硫化剂、促进剂TMTD、助交联剂,搅拌转速为145-155r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入密炼机中进行密炼,得到混合物A;
步骤三,将步骤二得到混合物A、改性火山浮石、炭黑N220采用两段硫化方法,一段硫化条件为:压力13-15MPa,温度115-125℃,时间15-25分钟,二段硫化条件为温度125-135℃,时间1-2h,制得发明的绝缘子材料。
优选地,所述棕榈油改性氯丁橡胶的制备方法为:将氯丁橡胶、棕榈油、硅灰石、紫砂矿石粉、硬脂酸钙、硅油依次加入到小型混料机中,混料4-6min,随后加入到模具中进行热压成型,随后再切割样品,即得棕榈油改性氯丁橡胶。
优选地,所述热压成型中,成型温度为165-175℃,压力为11-13MPa,保压6-10min。
优选地,所述预处理顺丁橡胶制备方法为将羟基硅油加入到真空捏合机中,随后再加入顺丁橡胶、腰壳果油、石蜡,将温度升至175-185℃,反应55-65min,随后冷却至室温,即得预处理顺丁橡胶。
优选地,所述真空捏合机中真空度为-0.2~-0.1MPa。
优选地,所述真空捏合机中真空度为-0.15MPa。
优选地,所述改性火山浮石制备方法为将火山浮石在温度为850-950℃下煅烧25-35min,随后再冷却至室温,再于水中进行超声分散4-8min,抽滤、干燥,即得改性火山浮石。
优选地,所述抗撕裂树脂为抗撕裂树脂HN-807。
优选地,所述硫化剂为硫化剂VA-7。
优选地,所述助交联剂为甲基丙烯酸锌。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)顺丁橡胶具有优异的弹性、低温性、耐磨性好,但加工性能差,因此本发明通过将其预处理,预处理方法采用羟基硅油等助剂,使其易塑炼,随后再与棕榈油改性氯丁橡胶协同使用,棕榈油改性氯丁橡胶中氯丁橡胶具有优良的耐老化性能,本发明利用棕榈油将其改性,使其更易与预处理顺丁橡胶交联,同时使交联后的产品,机械性能更稳定。
(2)本发明添加的改性火山浮石,使材料更易加工,同时与炭黑N220起到协同作用,使材料性能更加完善,加入的抗撕裂树脂HN-807与顺丁橡胶、棕榈油改性氯丁橡胶相容性好,能改善材料抗撕裂等性能。
(3)本发明采用的硫化剂VA-7,在橡胶中极易分散,受热时流动性和分散性加强,生产时可减少防老剂的用量,具有较高的活性,在硫化过程中反应完全,对提高硫化速度有较明显的效果,提高硫化效率。
(4)本发明实施例3相对于对比例5,拉伸强度提高了4.2MPa,提高率为59.2%,撕裂强度提高了5.4KN/m,提高率为27%,此外本发明材料在1年后拉伸强度变化很小,变化率为7%,而对比例5变化率为50%,本发明拉伸性能稳定,此外从对比例1中得出,棕榈油改性对材料的稳定性有很大影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶26份、预处理顺丁橡胶8份、改性火山浮石12份、抗撕裂树脂6份、炭黑N220 2份、硫化剂6份、促进剂TMTD 3份、助交联剂1份;
步骤二,将棕榈油改性氯丁橡胶、预处理顺丁橡胶、抗撕裂树脂加入到反应釜中,升温至125℃,保温25min,随后加入硫化剂、促进剂TMTD、助交联剂,搅拌转速为145r/min,搅拌时间为25min,随后送入密炼机中进行密炼,得到混合物A;
步骤三,将步骤二得到混合物A、改性火山浮石、炭黑N220采用两段硫化方法,一段硫化条件为:压力13MPa,温度115℃,时间15分钟,二段硫化条件为温度125℃,时间1h,制得发明的绝缘子材料。
本实施例的棕榈油改性氯丁橡胶的制备方法为:将氯丁橡胶、棕榈油、硅灰石、紫砂矿石粉、硬脂酸钙、硅油依次加入到小型混料机中,混料4min,随后加入到模具中进行热压成型,随后再切割样品,即得棕榈油改性氯丁橡胶。
本实施例的热压成型中,成型温度为165℃,压力为11MPa,保压6min。
本实施例的预处理顺丁橡胶制备方法为将羟基硅油加入到真空捏合机中,随后再加入顺丁橡胶、腰壳果油、石蜡,将温度升至175℃,反应55min,随后冷却至室温,即得预处理顺丁橡胶。
本实施例的真空捏合机中真空度为-0.2MPa。
本实施例的改性火山浮石制备方法为将火山浮石在温度为850℃下煅烧25min,随后再冷却至室温,再于水中进行超声分散4min,抽滤、干燥,即得改性火山浮石。
本实施例的抗撕裂树脂为抗撕裂树脂HN-807。
本实施例的硫化剂为硫化剂VA-7。
本实施例的助交联剂为甲基丙烯酸锌。
实施例2.
本实施例的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶32份、预处理顺丁橡胶14份、改性火山浮石16份、抗撕裂树脂10份、炭黑N220 5份、硫化剂10份、促进剂TMTD 5份、助交联剂3份;
步骤二,将棕榈油改性氯丁橡胶、预处理顺丁橡胶、抗撕裂树脂加入到反应釜中,升温至135℃,保温35min,随后加入硫化剂、促进剂TMTD、助交联剂,搅拌转速为155r/min,搅拌时间为35min,随后送入密炼机中进行密炼,得到混合物A;
步骤三,将步骤二得到混合物A、改性火山浮石、炭黑N220采用两段硫化方法,一段硫化条件为:压力15MPa,温度125℃,时间25分钟,二段硫化条件为温度135℃,时间2h,制得发明的绝缘子材料。
本实施例的棕榈油改性氯丁橡胶的制备方法为:将氯丁橡胶、棕榈油、硅灰石、紫砂矿石粉、硬脂酸钙、硅油依次加入到小型混料机中,混料6min,随后加入到模具中进行热压成型,随后再切割样品,即得棕榈油改性氯丁橡胶。
本实施例的热压成型中,成型温度为175℃,压力为13MPa,保压10min。
本实施例的预处理顺丁橡胶制备方法为将羟基硅油加入到真空捏合机中,随后再加入顺丁橡胶、腰壳果油、石蜡,将温度升至185℃,反应65min,随后冷却至室温,即得预处理顺丁橡胶。
本实施例的真空捏合机中真空度为-0.1MPa。
本实施例的改性火山浮石制备方法为将火山浮石在温度为950℃下煅烧35min,随后再冷却至室温,再于水中进行超声分散4-8min,抽滤、干燥,即得改性火山浮石。
本实施例的抗撕裂树脂为抗撕裂树脂HN-807。
本实施例的硫化剂为硫化剂VA-7。
本实施例的助交联剂为甲基丙烯酸锌。
实施例3.
本实施例的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶29份、预处理顺丁橡胶11份、改性火山浮石14份、抗撕裂树脂8份、炭黑N220 3.5份、硫化剂8份、促进剂TMTD 4份、助交联剂2份;
步骤二,将棕榈油改性氯丁橡胶、预处理顺丁橡胶、抗撕裂树脂加入到反应釜中,升温至130℃,保温30min,随后加入硫化剂、促进剂TMTD、助交联剂,搅拌转速为150r/min,搅拌时间为30min,随后送入密炼机中进行密炼,得到混合物A;
步骤三,将步骤二得到混合物A、改性火山浮石、炭黑N220采用两段硫化方法,一段硫化条件为:压力14MPa,温度120℃,时间20分钟,二段硫化条件为温度130℃,时间1.5h,制得发明的绝缘子材料。
本实施例的棕榈油改性氯丁橡胶的制备方法为:将氯丁橡胶、棕榈油、硅灰石、紫砂矿石粉、硬脂酸钙、硅油依次加入到小型混料机中,混料5min,随后加入到模具中进行热压成型,随后再切割样品,即得棕榈油改性氯丁橡胶。
本实施例的热压成型中,成型温度为170℃,压力为12MPa,保压8min。
本实施例的预处理顺丁橡胶制备方法为将羟基硅油加入到真空捏合机中,随后再加入顺丁橡胶、腰壳果油、石蜡,将温度升至180℃,反应60min,随后冷却至室温,即得预处理顺丁橡胶。
本实施例的真空捏合机中真空度为-0.15MPa。
本实施例的改性火山浮石制备方法为将火山浮石在温度为900℃下煅烧30min,随后再冷却至室温,再于水中进行超声分散4-8min,抽滤、干燥,即得改性火山浮石。
本实施例的抗撕裂树脂为抗撕裂树脂HN-807。
本实施例的硫化剂为硫化剂VA-7。
本实施例的助交联剂为甲基丙烯酸锌。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是氯丁橡胶未经棕榈油改性。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是顺丁橡胶未经过预处理。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是未添加抗撕裂树脂。
对比例4.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是未添加改性火山浮石。
对比例5.
采用中国专利文献(公开号:CN105111749B)公开了一种复合绝缘子伞裙材料中实施例1原料及方法。
实施例3及对比例1-5性能测试结果如下
本发明实施例3相对于对比例5,拉伸强度提高了4.2MPa,提高率为59.2%,撕裂强度提高了5.4KN/m,提高率为27%,此外本发明材料在1年后拉伸强度变化很小,变化率为7%,而对比例5变化率为50%,本发明拉伸性能稳定,此外从对比例1中得出,棕榈油改性对材料的稳定性有很大影响。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取以下重量份原料:棕榈油改性氯丁橡胶26-32份、预处理顺丁橡胶8-14份、改性火山浮石12-16份、抗撕裂树脂6-10份、炭黑N220 2-5份、硫化剂6-10份、促进剂TMTD3-5份、助交联剂1-3份;
步骤二,将棕榈油改性氯丁橡胶、预处理顺丁橡胶、抗撕裂树脂加入到反应釜中,升温至125-135℃,保温25-35min,随后加入硫化剂、促进剂TMTD、助交联剂,搅拌转速为145-155r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入密炼机中进行密炼,得到混合物A;
步骤三,将步骤二得到混合物A、改性火山浮石、炭黑N220采用两段硫化方法,一段硫化条件为:压力13-15MPa,温度115-125℃,时间15-25分钟,二段硫化条件为温度125-135℃,时间1-2h,制得发明的绝缘子材料。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述棕榈油改性氯丁橡胶的制备方法为:将氯丁橡胶、棕榈油、硅灰石、紫砂矿石粉、硬脂酸钙、硅油依次加入到小型混料机中,混料4-6min,随后加入到模具中进行热压成型,随后再切割样品,即得棕榈油改性氯丁橡胶。
3.根据权利要求2所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述热压成型中,成型温度为165-175℃,压力为11-13MPa,保压6-10min。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述预处理顺丁橡胶制备方法为将羟基硅油加入到真空捏合机中,随后再加入顺丁橡胶、腰壳果油、石蜡,将温度升至175-185℃,反应55-65min,随后冷却至室温,即得预处理顺丁橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述真空捏合机中真空度为-0.2~-0.1MPa。
6.根据权利要求5所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述真空捏合机中真空度为-0.15MPa。
7.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述改性火山浮石制备方法为将火山浮石在温度为850-950℃下煅烧25-35min,随后再冷却至室温,再于水中进行超声分散4-8min,抽滤、干燥,即得改性火山浮石。
8.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述抗撕裂树脂为抗撕裂树脂HN-807。
9.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述硫化剂为硫化剂VA-7。
10.根据权利要求1所述的一种掺杂棕榈油改性氯丁橡胶的绝缘子材料制备方法,其特征在于,所述助交联剂为甲基丙烯酸锌。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190101 |