CN114395324A - 感温变色防污闪硅橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感温变色防污闪硅橡胶组合物，按质量百分比包含以下组分：变色功能颗粒组合物0.1‑20％；聚合物基胶30‑70％；补强填料1‑20％；耐电蚀损填料15‑55％；其他无机填料0‑30％；硅油0.2‑10％；硅烷偶联剂0.1‑5％。本发明用于制备防污闪涂料或绝缘子伞裙，可在线显示绝缘子因泄漏电流、电弧造成的表面破坏部位，实现缺陷的精准定位，便于检修人员、无人机及时发现问题，及时维护绝缘子防污闪涂层或更换伞裙，防范污闪事故发生。本发明中的绝缘子防污闪涂层或伞裙受到泄漏电流、电弧等高温损伤时，感温变色颗粒快速发生颜色变化，导致涂层出现明显色差，从而显示出绝缘子的缺陷部位。

Description

感温变色防污闪硅橡胶组合物
技术领域
本发明涉及一种本发明属于高电压绝缘子防污闪技术领域，具体涉及一种用于在线识别绝缘子电损伤的感温变色硅橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
随着我国特高压输电网络的快速发展，电压等级的提高给输电线路的绝缘防护提出了更加严格的要求。由于输电距离远，输电线路难免要经过一些高海拔和高污染地区。绝缘子是架空输电线路的主要绝缘构件，我国已建成的高电压输电线路运行经验表明，绝缘子的污闪事故已成为输变电线路安全运行的突出问题。
室温硫化硅橡胶防污闪涂层及高温硫化硅橡胶伞裙具有优异的电绝缘性、憎水性，可以有效防止污闪事故的发生。但是，经过一定的运行时间后，伞裙表面积污、老化，在连续的雾、雨、雪等环境因素的作用下，伞裙表面润湿受潮，绝缘子表面电阻率下降，泄漏电流增大，局部温度升高，水分蒸发，形成干区，导致绝缘子串电压分布不均，发生局部放电，产生的电弧进一步损坏涂层表面；另外，雷雨天气也会出现绝缘子被雷击的事故发生，导致局部伞裙破坏。被高温、电弧、雷击损坏的硅橡胶伞裙，成为绝缘防护的薄弱部位，成为电网安全运行的重大隐患。
因此，绝缘子运行状况的监测，对于电网的安全运行十分重要。长期以来，国内外学者研究了非电量检测法(观察、紫外成像、超声波检测、红外测温法为代表)，以及电量检测法(电场测量、脉冲电流、泄漏电流法为代表)。但以上方法亦存在诸多问题，如检测设备昂贵、易受环境噪音干扰、容易误判等缺点。其中，红外测温法被用于设备的过热故障检测，通过观察局部热点发出的红外线可发现某些缺陷。该法的缺点是仪器造价高，且温度测量易受环境影响，如阳光、大风、潮气、环境温度等均会造成温度波动。
随着电网智能化的发展，故障部位可视化、提前预警成为趋势。感温变色材料在外界环境温度变化时，自身的物理结构或化学结构发生变化，导致其吸收光谱性质转变，从而表现出外观颜色的变化。但是，市场上的低温变色材料多为可逆变色，且不耐紫外照射，户外使用过程中很快失效。因此，提供一种能够快速变色或低温变色的户外使用变色材料，用于快速显示因高温、电弧、雷击等破坏造成的绝缘子损伤，显得尤为迫切和重要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种可实现绝缘子的在线、可视化检测的感温变色防污闪硅橡胶组合物。
技术方案：本发明的感温变色防污闪硅橡胶组合物，按质量百分比包含以下组分：
Figure BDA0003518657170000021
其中，所述变色功能颗粒组合物质量分数优选为0.5％-20％，更优选为1％-10％。
其中，所述变色功能颗粒组合物包括主变色颗粒，所述主变色颗粒为核壳结构的复合物，所述核壳结构的外层为变色颗粒，所述核壳结构的内核为导热颗粒。其中，变色颗粒堆积于导热颗粒表面形成外层。所述变色颗粒与导热颗粒的质量比为1:1-1:10。其中，主变色颗粒的制备方法，包括以下步骤：
称取一定量的导热颗粒作为内核包覆载体，加入到去离子水中，加入一定量的分散剂，搅拌分散均匀，得到分散浆料；加入氢氧化钠溶液，调整分散浆料的pH到2.5-6.5；使用恒温油浴锅将分散浆料加热到45-80℃；在搅拌加热条件下，加入包膜剂前驱体，反应0.5-5h；反应完成后，室温静置1-10h，抽滤、洗涤，使用烘箱于80℃干燥6-24h，将包覆后的粉体研磨、过筛，密封备用。
其中，所述变色功能颗粒组合物还包括增效颗粒，所述增效颗粒为钛白粉、铁红、铁黄、靛蓝铝色淀、偶氮颜料、酞菁颜料中的至少一种。
其中，所述主变色颗粒占变色功能颗粒组合物的质量分数为50％-99％，优选为60％-90％，更优选为80％-90％；增效颗粒占变色功能颗粒组合物的质量分数为1％-50％，优选为10％-40％，更优选为10％-20％。
其中，所述主变色颗粒和增效颗粒的尺寸为50nm-10μm，优选为100nm-5μm，更优选为200nm-3μm。
其中，所述变色颗粒为含钴化合物、含镍化合物、含铜化合物、含钒化合物、含铬化合物、含镉化合物、含铁化合物、含锰化合物、含锶化合物、含钼化合物中的至少一种。
其中，所述导热颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化镍、氧化硅、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅中的至少一种。
其中，所述聚合物基胶为聚硅氧烷，包括羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷中的至少一种。羟基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为500-40000mPa.s，优选为1000-30000mPa.s，更优选为3000-20000mPa.s。乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为300-100000mPa.s，优选800-20000mPa.s，进一步优选为1000-15000mPa.s。甲基乙烯基聚硅氧烷的分子量为40-80万，优选分子量为50-70万，乙烯基含量为0.1％-0.5％，优选为0.12％-0.3％。
其中，所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、超细碳酸钙中的至少一种。
其中，所述耐电蚀损填料为氢氧化铝、氢氧化镁、双金属氢氧化物、氧化硅、氧化铝、氮化硼、层状硅酸盐、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种，优选为氢氧化铝、双金属氢氧化物、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐，更优选为氢氧化铝、双金属氢氧化物。
其中，所述其他无机填料为颜料、氧化钛、氧化镁、氧化锑、氧化铁、氧化铜、氧化锌、碳化硅、氮化硅、碳酸钙、云母、滑石粉、高岭土、玻璃粉、蒙脱土、硅灰石、硫酸钡、硫酸钙中的一种或几种，优选颜料、氧化钛、氧化锑、氧化铁、碳酸钙、云母、高岭土、蒙脱土、硅灰石，更优选为颜料、氧化钛、氧化铁、碳酸钙、云母、蒙脱土。
其中，所述硅油为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、含氰硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、氨基改性硅油、环氧基改性硅油、聚醚改性硅油、羧基改性硅油中的一种或几种，优选为甲基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、氨基改性硅油，更优选为甲基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基羟基硅油、羟基含氢硅油。
其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的一种或者一种以上，优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷，更优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷。
上述的感温变色硅橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚合物基胶、硅油及硅烷偶联剂，混合分散均匀；
(2)加入补强填料，混合分散均匀；
(3)加入耐电蚀损填料和其他无机填料，混合分散均匀；
(4)加入变色功能颗粒组合物，混合分散均匀，得到感温变色硅橡胶组合物。
其中，步骤(1)中在捏合机或者开炼机中进行混合分散。
本发明的感温变色硅橡胶组合物，加入了变色功能颗粒组合物，在不影响防污闪涂层或绝缘子伞裙的电绝缘性、机械性、热稳定性的基础上，增加了感温变色功能，在高温、电弧、雷电等破坏下，绝缘子伞裙表面可实现快速变色，在线识别绝缘故障部位。
传统胶囊结构的热致变色颗粒中，实现热致变色功能的材料一般作为核，而对其进行保护的物质作为壳，通常传统胶囊结构的热致变色颗粒的耐候性很差，无法在户外使用；本发明的变色功能颗粒组合物中，实现热致变色功能的主变色颗粒是壳，而采用导热颗粒作为核，从而保证本发明感温变色防污闪硅橡胶组合物的变色范围和变色速率。此外，本发明的主变色颗粒采用无机热致变色材料，因而本发明的变色功能颗粒组合物具有优良的耐候性。
有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：
(1)当伞裙被泄漏电流、局部放电、局部电弧、沿面电弧、雷电等破坏后，相应的破坏部位与未破坏部位出现明显色差，快速的、在线的、直观的显示出故障绝缘子，便于人工或者设备识别；
(2)相比红外图像检测法，需要昂贵的检测仪器，且温度测量易受环境影响，如阳光、大风、潮气、环境温度等均会造成温度波动，另外噪音也会很大程度干扰图像信号的判断；本发明的感温变色硅橡胶组合物，制备的涂层或绝缘子伞裙被破坏后，只需要肉眼识别或者拍照即可，无需昂贵的检测设备，结果不受环境因素影响；
(3)相比紫外脉冲检测法，要求检测时正在发生局部放电，故需在高湿度甚至有降雨的环境中进行，检测结果容易受到观察角度的影响，检测设备也较昂贵；本发明的感温变色硅橡胶组合物，制备的涂层或绝缘子伞裙被破坏后，在被高温、电弧破坏后，产生不可逆的颜色变化，便于人员或设备巡检；
(4)本发明的变色功能颗粒组合物还包括增效颗粒，增效颗粒可以与主变色颗粒配合，保证感温变色防污闪硅橡胶组合物的初始颜色符合客户的要求，进一步地，增效颗粒可以增强主变色颗粒受热后的变色效果。
(5)相比绝缘子预制光纤感温原件的方法，增加了绝缘子的制造成本；本发明中，只需要少量添加感温变色功能颗粒组合物，即可识别绝缘子的高温破坏、电弧破坏。
附图说明
图1为本发明的主变色颗粒的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1
主变色颗粒：以含镍化合物Ni(NH4)PO4·6H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为50nm；增效颗粒为酞菁绿，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入0.5kg羟基硅油，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入2kg上述主变色颗粒及0.1kg酞青绿，其中，外层1的质量：内核2的质量为15:100；加入90kg氢氧化铝，加入20kg硅微粉，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、2kg乙烯基三甲氧基硅烷、2kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，测试拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况；将所制得样品置于室外3个月，经受风吹日晒后测试涂层温度升高时的变色情况。
实施例2
主变色颗粒：以含钴化合物Co3(PO4)2·8H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为100nm；增效颗粒为铁黄，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入0.5kg羟基硅油，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入2kg上述主变色颗粒及0.5kg铁黄，其中，外层1的质量：内核2的质量为22:100；加入90kg氢氧化铝，加入20kg硅微粉，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、2kg乙烯基三甲氧基硅烷、2kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，室温硫化7天后，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
实施例3
主变色颗粒：以含钒化合物NH4·VO3为外层1，球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为200nm；增效颗粒为钛白粉，其平均粒径为5μm。
(1)在捏合机中，加入50kg粘度为1000mPa.s和50kg粘度为5000mPa.s乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，加入2kg六甲基二硅氮烷，加入0.6kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加入100kg氢氧化铝，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，升温至160℃，搅拌混炼1h，再减压搅拌混炼1h，混炼均匀后，降至室温；加入5kg上述主变色颗粒和1kg钛白粉，其中，外层1的质量：内核2的质量为10:100；加入20kg硅微粉，继续混炼；
(2)加入2kg含氢硅油，0.1kg 1-乙炔基环己醇，0.3kg卡斯特催化剂，充分混合均匀，得到感温变色硅橡胶组合物，倒入模具，在120℃下硫化10min，测试样片的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
实施例4
主变色颗粒：以含铁化合物Fe4[Fe(CN)6]2为外层1，以片状氮化硼为内核2，主变色颗粒的平均粒径为2μm；增效颗粒为酞青蓝，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入50kg粘度为1000mPa.s和50kg粘度为5000mPa.s乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，加入2kg六甲基二硅氮烷，加入0.6kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加入100kg氢氧化铝，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，升温至160℃，搅拌混炼1h，再减压搅拌混炼1h，混炼均匀后，降至室温；加入5kg上述主变色颗粒和0.2kg酞青蓝，其中，外层1的质量：内核2的质量为36:100；加入20kg硅微粉，继续混炼；
(2)加入2kg含氢硅油，0.1kg 1-乙炔基环己醇，0.3kg卡斯特催化剂，充分混合均匀，得到感温变色硅橡胶组合物，倒入模具，在120℃下硫化10min，测试样片的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
实施例5
主变色颗粒：以含钴化合物CoC2O4为外层1，以片状氮化硼为内核2，主变色颗粒的平均粒径为5μm；增效颗粒为钛白粉，其平均粒径为10μm。
(1)在密炼机中，加入100kg甲基乙烯基硅橡胶、6kg羟基硅油、0.2kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加入20kg疏水改性气相法白炭黑、100kg氢氧化铝，加入5kg上述主变色颗粒和2kg钛白粉，其中，外层1的质量：内核2的质量为48:100；混炼均匀后，室温存放2天；
(2)将上述混炼胶加入到开炼机中，加入0.1kg硫化剂双二五，混炼均匀后，使用平板硫化机进行硫化，硫化温度为165℃，压力为15MPa，最终制得高温硫化硅橡胶样片，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
实施例6
主变色颗粒：以含钴化合物Co3(PO4)2·8H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为1μm；增效颗粒为铁黄，其平均粒径为50nm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入0.5kg羟基硅油，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入0.33kg上述主变色颗粒及0.005kg铁黄，其中，外层1的质量：内核2的质量为100:100；加入90kg氢氧化铝，加入20kg硅微粉，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、3kg乙烯基三甲氧基硅烷、2kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，室温硫化7天后，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
实施例7
主变色颗粒：以含钒化合物NH4·VO3为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为3μm；增效颗粒为钛白粉，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入30kg粘度为1000mPa.s和34kg粘度为5000mPa.s乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，加入2kg六甲基二硅氮烷，加入0.6kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加入117kg氢氧化铝，加入2kg疏水改性纳米二氧化硅，升温至160℃，搅拌混炼1h，再减压搅拌混炼1h，混炼均匀后，降至室温；加入2kg上述主变色颗粒和0.1kg钛白粉，其中，外层1的质量：内核2的质量为100:100；加入20kg硅微粉，继续混炼；
(2)加入6kg含氢硅油，0.3kg 1-乙炔基环己醇，0.3kg卡斯特催化剂，充分混合均匀，得到感温变色硅橡胶组合物，倒入模具，在120℃下硫化10min，测试样片的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
实施例8
主变色颗粒：以含铁化合物Fe4[Fe(CN)6]2为外层1，以片状氮化硼为内核2，主变色颗粒的平均粒径为10μm；增效颗粒为酞青蓝，其平均粒径为5μm。
(1)在捏合机中，加入50kg粘度为1000mPa.s和50kg粘度为5000mPa.s乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，加入7kg六甲基二硅氮烷，加入1kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加入45kg氢氧化铝，加入45kg疏水改性纳米二氧化硅，升温至160℃，搅拌混炼1h，再减压搅拌混炼1h，混炼均匀后，降至室温；加入2kg上述主变色颗粒和0.5kg酞青蓝，其中，外层1的质量：内核2的质量为23:100；加入70kg硅微粉，继续混炼；
(2)加入30kg含氢硅油，0.1kg 1-乙炔基环己醇，0.3kg卡斯特催化剂，充分混合均匀，得到感温变色硅橡胶组合物，倒入模具，在120℃下硫化10min，测试样片的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
实施例9
主变色颗粒：以含钴化合物Co3(PO4)2·8H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为2μm；增效颗粒为铁黄，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入5kg羟基硅油，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入40kg上述主变色颗粒及2kg铁黄，其中，外层1的质量：内核2的质量为50:100；加入40kg氢氧化铝，加入2.2kg硅微粉，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、3.5kg乙烯基三甲氧基硅烷、3kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、4kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，室温硫化7天后，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
实施例10
主变色颗粒：以含钴化合物Co3(PO4)2·8H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为50nm；增效颗粒为铁黄，其平均粒径为2μm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入0.5kg羟基硅油，加入28.5kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入1kg上述主变色颗粒及0.1kg铁黄，其中，外层1的质量：内核2的质量为30:100；加入7kg氢氧化铝，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、2kg乙烯基三甲氧基硅烷、2kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，室温硫化7天后，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
实施例11
主变色颗粒：以含钴化合物Co3(PO4)2·8H2O为外层1，以球形氧化铝为内核2，主变色颗粒的平均粒径为2μm；增效颗粒为铁黄，其平均粒径为5μm。
(1)在捏合机中，加入100kg粘度为5000mPa.s的羟基封端聚二甲基硅氧烷，加入0.5kg羟基硅油，加入10kg疏水改性纳米二氧化硅，搅拌捏合均匀后，加入2kg上述主变色颗粒及0.1kg铁黄，其中，外层1的质量：内核2的质量为40:100；加入10kg氢氧化铝，加入55kg硅微粉，充分捏合均匀。
(2)将捏合均匀的胶料，使用三辊研磨机加工3遍，进一步分散均匀。
(3)上述捏合均匀的胶料加入到行星式分散机中，加入200kg溶剂汽油、2kg乙烯基三甲氧基硅烷、2kgγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2kg甲基三丁酮肟基硅烷、0.3kg二乙酸二丁基锡，在1000rmp搅拌速度下分散均匀，真空脱气后，出料罐装，得到感温变色防污闪涂料。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，室温硫化7天后，测试样品的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
对比例1
基本步骤与实施例1相同，不同的是，不加入变色功能颗粒组合物。将所得样品加入固化剂，硫化后制成样片。
性能测试：测试样片的拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试温度升高时，样片的变色情况。
对比例2
基本步骤与实施例1相同，不同的是，加入0.5kg主变色颗粒及1.5kg酞青绿。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，测试拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
对比例3
基本步骤与实施例1相同，不同的是，内核2的颗粒平均粒径均为50μm。
性能测试：将所得感温变色防污闪涂料铺膜制样，测试拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率，测试涂层温度升高时的变色情况。
对比例4
选用市售感温变色粉：核壳结构的有机热致变色材料，替代本发明所述变色功能颗粒组合物，用量同实施例2中所述变色功能颗粒组合物的用量；其余同实施例2。将所得感温变色硅橡胶组合物，加入固化剂，硫化后制成样片。将样片置于室外3个月。
性能测试：对于硫化后样品，测试拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率；对于经受风吹日晒3个月的样片，测试涂层温度升高时的变色情况。
表1
Figure BDA0003518657170000111
实施例1-11中所制备的组合物在合适的温度下经过一定时间均发生了明显的颜色变化，并具有优秀的机械性能及绝缘性。对比例1表明，未添加本发明所述变色功能颗粒组合物的硅橡胶组合物不具有感温变色功能，无法实现对绝缘子故障的可视化。对比例2与实施例1相比，结果表明，与实施例1中所制备组合物的颜色变化相比，对比例2中样品发生的颜色变化不那么明显，其原因在于对比例2中变色功能颗粒组合物的增效颗粒在150℃下不发生颜色变化，变色功能颗粒组合物中主变色颗粒含量过低会使颜色变化不明显。对比例3与实施例1相比，结果表明，与实施例1中所制备组合物相比，对比例3中样品的机械性能较差且颜色变化不明显，造成这种情况的原因主要在于，在相同质量含量的情况下，主变色颗粒的粒径过大意味着主变色颗粒的数量降低，其分散在样品中，而绝缘材料整体的导热性能较低，所以，对比例3中样品在同样受热条件下，其颜色变化不明显；另外，主变色颗粒在绝缘材料中还起到一定补强作用，主变色颗粒的粒径过大会降低其补强效率，所以，对比例3中样品的机械性能相对较差。
表2
Figure BDA0003518657170000121
对比例4与实施例2相比，结果表明，在样品刚制备好时，与实施例2中所制备样品相比，对比例4的变色温度较低，且变色速度快，这是应为有机热致变色材料变色速度较快，对外界刺激更敏感，反应更明显；经过室外放置3个月后，实施例2中所制备样品仍可在合适的温度下发生变色，而对比例4的样品却无法发生颜色变化了，其原因在于有机热致变色材料在经过长时间UV照射后丧失了变色功能，故对比例4的样品在经过室外放置后，即使在较高的温度下也无法发生颜色变化。

Claims (10)

1.一种感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，按质量百分比包含以下组分：
Figure FDA0003518657160000011
2.根据权利要求1所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述变色功能颗粒组合物包括主变色颗粒，所述主变色颗粒为核壳结构的复合物，所述核壳结构的外层为变色颗粒，所述核壳结构的内核为导热颗粒。
3.根据权利要求2所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述变色颗粒与导热颗粒的质量比为1:1-1:10。
4.根据权利要求2所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述变色功能颗粒组合物还包括增效颗粒，所述增效颗粒为钛白粉、铁红、铁黄、靛蓝铝色淀、偶氮颜料、酞菁颜料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述主变色颗粒占变色功能颗粒组合物的质量分数为50％-99％，增效颗粒占变色功能颗粒组合物的质量分数为1％-50％。
6.根据权利要求4所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述主变色颗粒和增效颗粒的尺寸分别为50nm-10μm。
7.根据权利要求2所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述变色颗粒为含钴化合物、含镍化合物、含铜化合物、含钒化合物、含铬化合物、含镉化合物、含铁化合物、含锰化合物、含锶化合物、含钼化合物中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述导热颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化镍、氧化硅、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述聚合物基胶为聚硅氧烷，包括羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的感温变色防污闪硅橡胶组合物，其特征在于，所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、超细碳酸钙中的至少一种。
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