CN109503902A - 一种用于变压器的胶囊胶料 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于变压器的胶囊胶料，包括以下重量份数的组分：丁腈橡胶100份；炭黑69‑71份；增塑剂19‑21份；氧化石墨烯2.9‑3.1份；活化剂4.9‑5.1份；硬脂酸0.9‑1.1份；防老剂1.9‑2.1份；硫磺0.9‑1.1份；硫化促进剂4‑4.4份。本发明采用耐油性优异的丁腈橡胶，专注提高耐油、耐热老化的性能，氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能，大幅延长了胶囊胶料的使用寿命。

Description

一种用于变压器的胶囊胶料

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种用于变压器的胶囊胶料。

背景技术

储油柜是用于变压器的一种储油装置，当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时，储油柜起储油和补油作用，能保证油箱内充满油，使变压器与空气的接触面减小，且从空气中吸收的水分、灰尘和氧化后的油垢都沉积在储油柜底部的沉积器中，从而大大减缓变压器油的劣化速度。储油柜主要有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。

对于胶囊式储油柜，由于胶囊胶料接触变压器油，对力学性能、阻隔性能和耐老化性能要求极高。行业现有的胶囊胶料性能不佳，会导致胶囊寿命的缩短。

发明内容

本发明的目的是提供一种高力学性能、高阻隔性能和高耐老化性的用于变压器的胶囊胶料。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种用于变压器的胶囊胶料，包括以下重量份数的组分：

丁腈橡胶 100份；

炭黑 69-71份；

增塑剂 19-21份；

氧化石墨烯 2.9-3.1份；

活化剂 4.9-5.1份；

硬脂酸 0.9-1.1份；

防老剂 1.9-2.1份；

硫磺 0.9-1.1份；

硫化促进剂 4-4.4份。

进一步的，所述炭黑为HAF炭黑。

进一步的，所述增塑剂为TP-95增塑剂。

进一步的，所述活化剂为氧化锌。

进一步的，所述防老剂为防老剂4010NA。

进一步的，所述硫化促进剂包括促进剂CBS、促进剂DPTT和促进剂TMTD。

一种用于变压器的胶囊胶料的制备方法，包括以下步骤：

S1、秤料：秤取丁腈橡胶100份、炭黑69-71份、增塑剂19-21份、氧化石墨烯2.9-3.1份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份,每种料重量误差±20g；每次称量前必须置零；

S2、一段加压捏炼：启动捏炼机正常运转后，打开加压盖，加入丁腈橡胶100份，关加压盖，开关冷却水调节温度；加压捏炼5分钟；

S3、二段加压捏炼：开加压盖，加入氧化石墨烯2.9-3.1份，关加压盖，加压捏炼；

S4、加料混合：开加压盖，按顺序在捏炼室内加入炭黑69-71份、增塑剂19-21份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份，不加压混合搅拌2min；

S5、三段加压捏炼：关加压盖，将混合均匀后的料加压捏炼；

S6、四段加压捏炼：开加压盖，扫入捏炼室外粉，关加压盖，让胶料在捏炼室内翻转后再加压捏炼，胶料捏炼成块状；

S7、排胶：开加压盖，将混炼胶倒入料盘内，铺开用强风冷却至80℃以下供开炼机压片；

S8、捏炼作业结束后，关捏炼机，关冷却水。

与现有技术相比，本发明用于变压器的胶囊胶料的有益效果是：本发明采用耐油性优异的丁腈橡胶，专注提高耐油、耐热老化的性能，氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能，大幅延长了胶囊胶料的使用寿命。

附图说明

图1是一种用于变压器的胶囊胶料的制备方法流程图。

具体实施方式

实施例1

一种用于变压器的胶囊胶料，包括以下重量份数的组分：

丁腈橡胶 100份；

炭黑 70份；

增塑剂 20份；

氧化石墨烯 3份；

活化剂 5份；

硬脂酸 1份；

防老剂 2份；

硫磺 1份；

硫化促进剂 4.2份。

丁腈橡胶具有优异的耐油性。

炭黑具体为HAF炭黑，起到结构补强作用。

增塑剂具体为TP-95增塑剂，可以使得橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，增加橡胶可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作，同时赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等。

氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。相关实验结果显示，氧化石墨烯具有两亲性，从氧化石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能。

活化剂具体为氧化锌，促进橡胶的硫化、活化和补强。

硬脂酸起到软化和增塑作用。

防老剂具体为防老剂4010NA，起到延缓橡胶制品老化的作用。

硫磺起到硫化作用，使链状的橡胶分子形成交联网络结构。

硫化促进剂具体包括促进剂CBS 1.2份、促进剂DPTT 2份和促进剂TMTD 1份。橡胶硫化主要使用硫磺来进行，但是硫磺与橡胶的反应非常慢，因此硫化促进剂应运而生。促进剂加入胶料中能促使硫化剂活化，从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应，达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。

实施例2

一种用于变压器的胶囊胶料，包括以下重量份数的组分：

丁腈橡胶 100份；

炭黑 69份；

增塑剂 19份；

氧化石墨烯 2.9份；

活化剂 4.9份；

硬脂酸 0.9份；

防老剂 1.9份；

硫磺 0.9份；

硫化促进剂 4份。

丁腈橡胶具有优异的耐油性。

炭黑具体为HAF炭黑，起到结构补强作用。

增塑剂具体为TP-95增塑剂，可以使得橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，增加橡胶可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作，同时赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等。

氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。相关实验结果显示，氧化石墨烯具有两亲性，从氧化石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能。

活化剂具体为氧化锌，促进橡胶的硫化、活化和补强。

硬脂酸起到软化和增塑作用。

防老剂具体为防老剂4010NA，起到延缓橡胶制品老化的作用。

硫磺起到硫化作用，使链状的橡胶分子形成交联网络结构。

硫化促进剂具体包括促进剂CBS 1.1份、促进剂DPTT 1.9份和促进剂TMTD 1份。橡胶硫化主要使用硫磺来进行，但是硫磺与橡胶的反应非常慢，因此硫化促进剂应运而生。促进剂加入胶料中能促使硫化剂活化，从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应，达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。

实施例3

一种用于变压器的胶囊胶料，包括以下重量份数的组分：

丁腈橡胶 100份；

炭黑 71份；

增塑剂 21份；

氧化石墨烯 3.1份；

活化剂 5.1份；

硬脂酸 1.1份；

防老剂 2.1份；

硫磺 1.1份；

硫化促进剂 4.4份。

丁腈橡胶具有优异的耐油性。

炭黑具体为HAF炭黑，起到结构补强作用。

增塑剂具体为TP-95增塑剂，可以使得橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，增加橡胶可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作，同时赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等。

氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。相关实验结果显示，氧化石墨烯具有两亲性，从氧化石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能。

活化剂具体为氧化锌，促进橡胶的硫化、活化和补强。

硬脂酸起到软化和增塑作用。

防老剂具体为防老剂4010NA，起到延缓橡胶制品老化的作用。

硫磺起到硫化作用，使链状的橡胶分子形成交联网络结构。

硫化促进剂具体包括促进剂CBS 1.3份、促进剂DPTT 2份和促进剂TMTD 1.1份。橡胶硫化主要使用硫磺来进行，但是硫磺与橡胶的反应非常慢，因此硫化促进剂应运而生。促进剂加入胶料中能促使硫化剂活化，从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应，达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。

采用实施例1-3的技术方案所取得的技术效果如下：

本发明还涉及一种用于变压器的胶囊胶料的制备方法，包括以下步骤：

S1、秤料：秤取丁腈橡胶100份、炭黑69-71份、增塑剂19-21份、氧化石墨烯2.9-3.1份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份,每种料重量误差±20g；每次称量前必须置零；

S2、一段加压捏炼：启动捏炼机正常运转后，打开加压盖，加入丁腈橡胶100份，关加压盖，开关冷却水调节温度；加压捏炼5分钟；

S3、二段加压捏炼：开加压盖，加入氧化石墨烯2.9-3.1份，关加压盖，加压捏炼；

S4、加料混合：开加压盖，按顺序在捏炼室内加入炭黑69-71份、增塑剂19-21份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份，不加压混合搅拌2min；

S5、三段加压捏炼：关加压盖，将混合均匀后的料加压捏炼；

S6、四段加压捏炼：开加压盖，扫入捏炼室外粉，关加压盖，让胶料在捏炼室内翻转后再加压捏炼，胶料捏炼成块状；

S7、排胶：开加压盖，将混炼胶倒入料盘内，铺开用强风冷却至80℃以下供开炼机压片；

S8、捏炼作业结束后，关捏炼机，关冷却水。

本发明采用耐油性优异的丁腈橡胶，专注提高耐油、耐热老化的性能，氧化石墨烯的加入增加了丁腈橡胶填料的分散性，提高了丁腈橡胶的力学性能、高阻隔性能和高耐老化性能，大幅延长了胶囊胶料的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (7)

1.一种用于变压器的胶囊胶料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

丁腈橡胶 100份；

炭黑 69-71份；

增塑剂 19-21份；

氧化石墨烯 2.9-3.1份；

活化剂 4.9-5.1份；

硬脂酸 0.9-1.1份；

防老剂 1.9-2.1份；

硫磺 0.9-1.1份；

硫化促进剂 4-4.4份。

2.根据权利要求1所述的用于变压器的胶囊胶料，其特征在于：所述炭黑为HAF炭黑。

3.根据权利要求1所述的用于变压器的胶囊胶料，其特征在于：所述增塑剂为TP-95增塑剂。

4.根据权利要求1所述的用于变压器的胶囊胶料，其特征在于：所述活化剂为氧化锌。

5.根据权利要求1所述的用于变压器的胶囊胶料，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010NA。

6.根据权利要求1所述的用于变压器的胶囊胶料，其特征在于：所述硫化促进剂包括促进剂CBS、促进剂DPTT和促进剂TMTD。

7.一种用于变压器的胶囊胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、秤料：秤取丁腈橡胶100份、炭黑69-71份、增塑剂19-21份、氧化石墨烯2.9-3.1份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份,每种料重量误差±20g；每次称量前必须置零；

S2、一段加压捏炼：启动捏炼机正常运转后，打开加压盖，加入丁腈橡胶100份，关加压盖，开关冷却水调节温度；加压捏炼5分钟；

S3、二段加压捏炼：开加压盖，加入氧化石墨烯2.9-3.1份，关加压盖，加压捏炼；

S4、加料混合：开加压盖，按顺序在捏炼室内加入炭黑69-71份、增塑剂19-21份、活化剂4.9-5.1份、硬脂酸0.9-1.1份、防老剂1.9-2.1份、硫磺0.9-1.1份和硫化促进剂4-4.4份，不加压混合搅拌2min；

S5、三段加压捏炼：关加压盖，将混合均匀后的料加压捏炼；

S6、四段加压捏炼：开加压盖，扫入捏炼室外粉，关加压盖，让胶料在捏炼室内翻转后再加压捏炼，胶料捏炼成块状；

S7、排胶：开加压盖，将混炼胶倒入料盘内，铺开用强风冷却至80℃以下供开炼机压片；

S8、捏炼作业结束后，关捏炼机，关冷却水。