CN113183583B - 一种高压负载箱用绝缘复合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压负载箱用绝缘复合板及其制备方法，属于复合材料的制备技术领域，高压负载箱用绝缘复合板包括复合硅橡胶片和环氧树脂板，其制备方法包括以下步骤：S1：热硫化型硅橡胶混炼胶与无机填料开炼机混炼得到复合硅橡胶半成品；S2：复合硅橡胶半成品硫化成型得到复合硅橡胶片；S3：将复合硅橡胶片和环氧树脂板粘结到一起，室温硫化得到高压负载箱用绝缘复合板。本申请耐高温防水隔热绝缘复合板，可用于高压负载箱的接线端板，方法简单，操作简便，所制得的复合板在保证支撑强度的基础上，满足了其作为高压负载箱接线端板的耐高温防水隔热绝缘的性能需求。

Description

一种高压负载箱用绝缘复合板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高压负载箱用绝缘复合板及其制备方法，属于无机/高分子复合材料的制备技术领域。
背景技术
风电场、光伏电站等分布式电站和多能源汇入的高压柔直电网场合下，新能源发电源网荷储功率盈余需要由负载消纳，由于其功率极高，可达数十兆瓦，电阻箱内温度最高可达将近300℃，作为负载箱的接线端板材料，在保证支撑强度的基础上，还要满足其耐高温绝缘防水耐候的性能需求。
目前常见的2MW大功率电阻箱箱体接线端板为云母板与环氧树脂板采用绝缘胶封边的双层复合板，接线端板结构如图1所示，云母板4和环氧树脂板2的周圈用密封胶7封边，接线柱6贯穿复合板，在复合板的两侧用紧固件5固定，接线柱6的两端用来接负载，环氧树脂板2和云母都具有较好的绝缘性，环氧树脂板强度高但耐热性差，因此其在远离负载一侧为接线端板提供强度性能，云母为无机矿物其耐高温性很好，但强度低，因此其在负载与环氧树脂板中间作为隔热层。而且云母价格较高，易吸潮，这种复合板封边胶通常采用普通绝缘胶，耐高温性能较差，在长期户外日照、雨淋及配载箱自身的高温条件下容易老化开裂，使云母板与环氧树脂版封边处容易进入雨水，导致板间绝缘性降低，接线端板短路击穿，使配载箱无法工作甚至造成安全事故。同时由于云母板自身为层片状结构，其层片间也容易吸水导致云母板的绝缘性降低，造成短路击穿。
因此，为了适应更高功率下负载箱的使用需求，提高负载箱的使用寿命、降低故障率，非常有必要提供一种高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板作为新能源发电源配载系统的接线端板材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板，其制备过程方法简单，操作简便，复合板在保证支撑强度的基础上，既降低了成本，又能满足耐高温绝缘防水耐候的性能需求，可以作为新能源发电源配载系统的负载箱接线端板材料。
一种高压负载箱用绝缘复合板，包括复合硅橡胶片和环氧树脂板。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述的复合硅橡胶片和环氧树脂板用室温硫化绝缘密封硅橡胶整片粘合，所述的环氧树脂板为玻璃纤维增强环氧树脂板。
一种高压负载箱用绝缘复合板的制备方法，包括以下步骤：
S1：热硫化型硅橡胶混炼胶与无机填料开炼机混炼得到复合硅橡胶半成品；
S2：复合硅橡胶半成品硫化成型得到复合硅橡胶片；
S3：将复合硅橡胶片和环氧树脂板粘结到一起，室温硫化得到高压负载箱用绝缘复合板。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S1中混炼时间20min～40min，开炼机混炼时无机填料少量多次混入高压绝缘硅橡胶混炼胶中，得到复合硅橡胶半成品。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中硫化成型包括两段硫化，第一段硫化将得到的复合硅橡胶半成品放入平板模具中进行模压硫化，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片；将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱，进行二段硫化，二段硫化结束后取出得到复合硅橡胶片。
本发明技术方案的进一步改进在于：第一段硫化压力范围为4～7MPa，温度范围为170℃～200℃，硫化时间为20～30min；第二段硫化温度范围为190℃～200℃，硫化时间为1h～10h。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S3中用密封硅橡胶将步骤S2中得到的复合硅橡胶片粘于同样面积大小的环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶片与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀，所述的绝缘密封胶为室温硫化绝缘密封硅橡胶，绝缘密封胶的厚度范围为0.5mm～1mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述热硫化型硅橡胶混炼胶为热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶，所述的无机填料为α氧化铝粉或云母粉或者两者混合。
本发明技术方案的进一步改进在于：无机填料的用量范围为热硫化型硅橡胶混炼胶质量分数的20％～80％；无机填料中α氧化铝粉的粒径≤200μm，纯度≥98wt％，云母粉粒径≤200μm，纯度≥98wt％。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S3中室温硫化时间48h～72h。
硅橡胶作为常用的绝缘隔热材料，其耐候性、耐热性、绝缘性和防水性都能满足大部分场合的使用要求，且其使用寿命长又无毒无害，但是作为电阻箱的箱体材料，其成本太高不能大量投入使用，因此，有必要对硅橡胶进行改进，在允许的性能变化范围内降低成本。
本发明利用高压绝缘硅橡胶耐候性强耐高温绝缘防水的特点，在其基础上加入价格低廉的无机填料，通过开炼和模压硫化后制得复合硅橡胶材料，然后利用室温硫化型绝缘密封硅橡胶将其粘于不耐高温的环氧树脂板基体上，从而制得耐高温绝缘防水隔热的复合板材料。
附图说明
图1是现有技术中电阻箱箱体接线端板示意图；
图2是本发明耐高温防水隔热绝缘复合板；
其中，1、复合硅橡胶片，2、环氧树脂板，3、密封硅橡胶，4、云母板，5、密封垫，6、接线柱，7、密封胶。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种高压负载箱用绝缘复合板，包括复合硅橡胶片1和环氧树脂板2。
高压负载箱用绝缘复合板的制备方法包括以下步骤：
S1：热硫化型硅橡胶混炼胶与无机填料开炼机混炼得到复合硅橡胶半成品；
S2：复合硅橡胶半成品硫化成型得到复合硅橡胶片1；
S3：将复合硅橡胶片和环氧树脂板2粘结到一起，室温硫化得到高压负载箱用绝缘复合板。
步骤S1中热硫化型硅橡胶混炼胶与无机填料在开炼机上进行混炼的时间20min～40min，开炼时将无机填料少量多次混入高压绝缘硅橡胶混炼胶中，得到复合硅橡胶半成品。无机填料的用量范围为硅橡胶混炼胶质量分数的20％～80％。
步骤S2中硫化成型包括两段硫化，第一段硫化将得到的复合硅橡胶半成品放入平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片；将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱，进行二段硫化，二段硫化结束后取出得到复合硅橡胶片1。第一段硫化压力范围为4～7MPa，温度范围为170℃～200℃，硫化时间为20～30min；第二段硫化温度范围为190℃～200℃，硫化时间为1h～10h。
步骤S3中用室温硫化绝缘密封硅橡胶3将步骤S2中得到的复合硅橡胶片1粘于同样面积大小的环氧树脂板2表面，加压排除复合硅橡胶片1与环氧树脂板2间的气泡，并使其室温硫化绝缘密封胶厚度均匀，室温硫化后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。室温硫化绝缘密封胶3厚度范围为0.5mm～1mm，室温硫化时间48h～72h。
所述热硫化型硅橡胶混炼胶可以选用热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶，所述的无机填料为α氧化铝粉或云母粉或者两者混合。环氧树脂板2为玻璃纤维增强环氧树脂板。
本发明实施例中选用的仪器设备皆为市售的常见仪器，所用材料为常见的市售材料，以下实施例中热硫化型硅橡胶混炼胶为市售瑞丰高压绝缘硅橡胶混炼胶，混炼胶为分子量在50万～80万的甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)混炼胶，其中生胶摩尔质量＞60×104g/mol，乙烯基含量0.1％～0.25％，硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷(DB-PMH)，补强填料为经八甲基环四硅氧烷表面处理的气相法白炭黑，助剂包括二苯基硅二醇和氧化铁。无机填料中α氧化铝粉的粒径≤200μm，纯度≥98wt％，云母粉粒径≤200μm，纯度≥98wt％。
开炼机为XSK-160型开炼机，模压硫化过程使用的是YA71-45A型塑料制品液压机，室温硫化绝缘密封硅橡胶的型号为回天9133RTV。
实施例1
(1)选择热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉在开炼机上级进行开炼混合，棍速为18r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为20min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉的质量比为10:2，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：6MPa，180℃，25min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为190℃，时间为10h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表1。
表1实施例1制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000061
(3)复合板制备：利用市售室温硫化绝缘密封硅橡胶(回天9133RTV)将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为1mm，室温硫化72h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。
将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例2
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉在开炼机上级进行开炼混合，棍速为16r/min，辊筒速比为1.2:1，开炼时间为40min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉的质量比为10:8，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：4MPa，170℃，20min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为200℃，时间为1h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表2。
表2实施例2制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000071
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.5mm，室温硫化24h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例3
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉在开炼机上进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为30min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉的质量比为10:6，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：7MPa，200℃，30min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为190℃，时间为5h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表3。
表3实施例3制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000081
(3)复合板制备：用市售室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.8mm，室温硫化48h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例4
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉在开炼机上级进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为30min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉的质量比为10:4，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：5MPa，190℃，30min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为200℃，时间为5h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表4。
表4实施例4制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000091
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.7mm，室温硫化24h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例5
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉在开炼机上进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为20min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉的质量比为10:2，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：4MPa，200℃，20min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为190℃，时间为10h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表5。
表5实施例5制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000101
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.5mm，室温硫化24h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例6
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉在开炼机上进行开炼混合，辊速为18r/min，辊筒速比为1.2:1，开炼时间为40min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉的质量比为10:8，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：7MPa，170℃，30min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为200℃，时间为1h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表6。
表6实施例6制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000111
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为1mm，室温硫化72h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例7
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉在开炼机上级进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为30min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉的质量比为10:6，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：5MPa，180℃，30min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为190℃，时间为5h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表7。
表7实施例7制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000121
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.9mm，室温硫化48h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例8
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉在开炼机上级进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为30min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉的质量比为10:4，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：5MPa，180℃，25min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为195℃，时间为3h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表8。
表8实施例8制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000131
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.6mm，室温硫化24h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
实施例9
(1)将热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与α氧化铝粉和云母粉的混合粉末(α氧化铝和云母粉的质量比为1:1)在开炼机上级进行开炼混合，辊速为16r/min，辊筒速比为1.4:1，开炼时间为30min，热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶与云母粉的质量比为10:4，少量多次将无机填料混入硅橡胶混炼胶中，开炼过程中采用左右切割、打三角包、薄通等操作方式保证无机填料在混炼胶中分布均匀，得到复合硅橡胶半成品。
(2)硫化成型：将步骤(1)中得到的复合硅橡胶半成品放入150mm×150mm×2.5mm的平板模具中，使用塑料制品液压机进行模压硫化，硫化条件为：7MPa，180℃，20min，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片。将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱进行二段硫化，二段硫化温度为200℃，时间为2h，二段硫化结束后得到复合硅橡胶片。对得到的复合硅橡胶片进行物理性能测试，所得数据如表9。
表9实施例9制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000141
(3)复合板制备：用室温硫化绝缘密封硅橡胶将复合硅橡胶片粘于同样面积大小的玻璃纤维增强环氧树脂板表面，加压排除复合硅橡胶与环氧树脂板间的气泡，并使室温硫化绝缘密封胶厚度均匀为0.6mm，室温硫化24h后制得高压负载箱用耐高温防水隔热绝缘复合板。将复合板硅橡胶一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露与空气中，经过10h烘烤后，硅橡胶一侧未出现鼓泡和烧焦现象，室温硫化型绝缘硅橡胶未出开裂和脱胶现象，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。硅橡胶一侧浸水后，10kV下测得复合板漏电流小于0.1mA。
对比例1
采用本发明实施例制备的硅复合橡胶片与用于负载箱隔热绝缘复合板的云母板物理性能对比见表10。(所用云母板为扬州旭诚电气有限公司生产的云母板)
从表10中可以看出，本发明各实施例制备的复合硅橡胶片300℃以下的隔热性均优于云母板的隔热性，浸水后的绝缘性也优于云母片的绝缘性。
表10各实施例制备复合硅橡胶片物理性能表
Figure BDA0003066779810000151
对比例2
此对比例采用的是现有技术中用绝缘胶封边的云母板/环氧树脂板复合板，将复合板的云母板一侧在300℃下烘烤，环氧树脂板一侧暴露于空气中，经过10h烘烤后，云母板一侧无明显变化，环氧树脂板未出现发黄和烤糊现象。云母板一侧浸水后1h后，10kV下测得复合板云母板一侧8cm耐压测试距离击穿。而本发明实施例制备的复合硅橡胶在同样条件下无击穿现象。

Claims (2)

1.一种高压负载箱用绝缘复合板，其特征在于：由复合硅橡胶片(1)和环氧树脂板(2)组成；
制备方法包括以下步骤：
S1：热硫化型硅橡胶混炼胶与无机填料开炼机混炼得到复合硅橡胶半成品；
S2：复合硅橡胶半成品硫化成型得到复合硅橡胶片(1)；
S3：将复合硅橡胶片(1)和环氧树脂板(2)粘结到一起，室温硫化得到高压负载箱用绝缘复合板，室温硫化时间48h～72h；
步骤S2中硫化成型包括两段硫化，第一段硫化将得到的复合硅橡胶半成品放入平板模具中进行模压硫化，模压硫化结束后待模具降至室温后开模、去除飞边，得到一段硫化复合硅橡胶片；将一段硫化复合硅橡胶片放入恒温干燥箱，进行二段硫化，二段硫化结束后取出得到复合硅橡胶片；第一段硫化压力范围为4～7MPa，温度范围为170℃～200℃，硫化时间为20～30min；第二段硫化温度范围为190℃～200℃，硫化时间为1h～10h；
所述的复合硅橡胶片(1)和环氧树脂板(2)用密封硅橡胶(3)整片粘合，所述的环氧树脂板(2)为玻璃纤维增强环氧树脂板；所述热硫化型硅橡胶混炼胶为热硫化型高压绝缘硅橡胶混炼胶，具体为分子量在50万～80万的甲基乙烯基硅橡胶混炼胶，其中生胶摩尔质量＞60×104g/mol，乙烯基含量0.1％～0.25％，硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷，补强填料为经八甲基环四硅氧烷表面处理的气相法白炭黑，助剂包括二苯基硅二醇和氧化铁；所述的无机填料为α氧化铝粉或云母粉或者两者混合，无机填料的用量范围为热硫化型硅橡胶混炼胶质量分数的20％～80％；无机填料中α氧化铝粉的粒径≤200μm，纯度≥98wt％，云母粉粒径≤200μm，纯度≥98wt％；
步骤S3中用密封硅橡胶(3)将步骤S2中得到的复合硅橡胶片(1)粘于同样面积大小的环氧树脂板(2)表面，加压排除复合硅橡胶片(1)与环氧树脂板(2)间的气泡，并使其室温硫化，密封硅橡胶厚度均匀，所述的密封硅橡胶(3)为室温硫化绝缘密封硅橡胶，密封硅橡胶(3)的厚度范围为0.5mm～1mm。
2.根据权利要求1所述的一种高压负载箱用绝缘复合板，其特征在于：步骤S1中混炼时间20min～40min，开炼机混炼时无机填料少量多次混入高压绝缘硅橡胶混炼胶中，得到复合硅橡胶半成品。
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