CN117532973A - 一种单组份室温快速自固化绝缘包材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单组份室温快速自固化绝缘包材及其制备方法，属于绝缘材料技术领域。解决现有技术中单组分室温自固化脱醇型硅橡胶深层固化慢的技术问题。本发明的绝缘包材，其具有双层结构，通过添加亲水性聚合物、负载型催化剂和扩链剂来解决单组份室温自固化绝缘包材深层固化慢的问题，使包材在室温下即可固化，固化时间短，并且具有良好的粘接性、密封性、耐水、耐电压击穿、耐气候紫外老化等优点，使用极其方便。本发明的单组份室温快速自固化绝缘包材的制备方法，工艺简单可行，不使用有毒性溶剂，环保安全。

Description

一种单组份室温快速自固化绝缘包材及其制备方法

技术领域

本发明属于绝缘材料技术领域，具体涉及一种单组份室温快速自固化绝缘包材及其制备方法。

背景技术

随着我国现代化的提高，城市进程也日趋加快，促进电力产业逐渐升级换代，电力系统是每个产业最根本动力，所以维护电力系统稳定与升级改造是非常重要的，有效的绝缘保护体系可以保证电力系统的长期稳定的运行，大大减少电力系统出现故障而造成的损失。目前一些配电网绝缘化改造存在很多问题，尤其是现有的架空线路存在诸如金属线夹等裸露点，恶劣天气引发的跳闸事故，鸟害引起的线路跳闸和短路等事故以及居民区裸导线引发的人身安全事故等问题。架空导线线夹作为接续电流的导体连接电力金具，由于其特殊的结构及位置，比导线更容易进水汽。水汽在线夹内部结聚，产生的危害也更大，往往会造成导线及线夹氧化，造成导线、线夹接触电阻增大，强度降低，缩短导线的寿命。因此需要开发一种材质柔软，从形性好，抗紫外线老化性能良好、且对金属有良好的贴附性及附着力的防水绝缘保护胶带，对导线线夹局部进行防水密封及绝缘防护处理，消除安全隐患。另外对于防水绝缘保护材料，需要硬化后具备一定的机械保护性能。

硅橡胶主链由硅原子和氧原子交替连接组成，侧基为有机基团，是一种半有机、半无机高分子弹性体，它兼顾了绝缘性、表面适应性和柔韧性这三大优势，具有理化性能稳定、耐候性良好等优点，在设备外绝缘保护中发挥着重要作用。自固化硅橡胶绝缘保护材料可有效提高线路的绝缘可靠性，降低线路发生故障的概率，减少电网断电带来的经济损失，能显著延长线路的使用寿命，还具有施工灵活，且施工量小的优点，能大大减少施工支出，具有良好的经济价值。

现有的自固化硅橡胶绝缘保护材料按成分、硫化机理和使用工艺不同也可分为四大类型，即双组分缩合型硅橡胶、单组分缩合型硅橡胶、双组分加成型硅橡胶和单组份加成型硅橡胶。双组分硅橡胶固化过程更为复杂，需要混合均匀，其使用不如单组分硅橡胶方便。在实际应用过程中，单组分缩合型室温硫化硅橡胶的应用前景最广阔。通常采用真空包装的单组分缩合型硅橡胶，使用时只需取出适量，另其与空气中的水分接触反应，即可成型，简单方便，成型后的硅橡胶具有良好的尺寸稳定性，可以与基材紧密粘结。单组分室温缩合型硅橡胶根据缩合反应产物的不同，分为脱醋酸型、脱酮肟型、脱丙酮型以及脱醇型。其中脱醇型硅橡胶是综合性能最出色的，固化后收缩率小，不易开裂，与基材的界面结合能力优异，固化过程中无刺激性气味气体产生，也不会腐蚀基材。单组分脱醇型室温硫化硅橡胶可以在室温湿气的条件下进行硫化，无需加热加压，使用过程中脱出低分子醇类副产物，完全固化后无气味，低voc，几乎对所有常见基材无腐蚀性，绝缘性能高，可以保证电器在使用过程中安全，施工简单，可以广泛应用在电线、电缆、通讯线路等带电设施。所以目前脱醇型硅橡胶是自固化橡胶的研究热点。如专利CN 109456598 A公开了一种自固化绝缘包材，该发明将羟基硅树脂、橡胶弹性体、填料、炭黑、甲氧基硅烷和钛酸酯进行混合，解决电力施工和使用过程中存在的绝缘材料适应性差的问题。专利CN 112961645 B公开了一种自固化绝缘硅橡胶及其制备方法与应用，其特征在于通过大量试验对绝缘硅橡胶的配方进行优化，通过特定成分组合得到的绝缘硅橡胶在具备优良粘接性能的同时，可显著提高自固化性能。专利CN102827470B公布了一种室温固化性含氟聚醚系橡胶组合物及其固化物，该发明提供室温固化性含氟聚醚系橡胶组合物及其固化物，该组合物抑制由于在空气中历时吸湿而引起的固化阻碍，可维持初期的固化特性及固化后物性的长期保存稳定性优异。专利CN 101200594 A公布了单组分脱醇型室温固化橡胶，所述的单组分脱醇型室温固化橡胶由基胶和填料、水份清除剂、交联剂、增塑剂、催化剂等添加剂组成，其具有良好的流平性、适宜的自固化速度和稳定的贮存性能。

现有技术中虽然解决了单组分室温自固化脱醇型硅橡胶适应性差、优化了粘接性能、延长了保存稳定性，但是都没有解决其深层固化慢的问题。单组分脱醇型室温硫化硅橡胶的固化是由表及里的，固化的速度受交联剂影响，且空气中水份渗透的速度对其固化速度影响更大，其存在深度固化速度慢的缺点。

发明内容

本发明要解决现有技术中单组分室温自固化脱醇型硅橡胶深层固化慢的技术问题，提供一种单组份室温快速自固化绝缘包材及其制备方法。本发明的绝缘包材，其具有双层结构，通过添加亲水性聚合物、负载型催化剂和扩链剂来解决单组份室温自固化绝缘包材深层固化慢的问题，使包材在室温下即可固化，固化时间短，并且具有良好的粘接性、密封性、耐水、耐电压击穿、耐气候紫外老化等优点，使用极其方便。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种单组份室温快速自固化绝缘包材，其具有表层和内层的两层结构，使用时将内层与物体接触，表层暴露于空气中；

所述表层的硅橡胶材料包含以下组分：

所述内层的硅橡胶材料包含以下组分：

优选的是，所述的第一交联剂为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

优选的是，所述的第一补强填料为白炭黑、碳酸钙粉、氧化锌、玻璃纤维、玄武岩纤维、氢氧化铝和甲基MQ硅树脂中的一种或多种。

优选的是，

所述的催化剂为有机锡化合物，其选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸叔丁酯和辛酸亚锡中的一种或多种；

所述的增黏剂为松香树脂、氨丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷或丁苯橡胶体中的一种；

所述的第一阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、碳酸锌、硅藻土、炭黑或蒙脱土；

所述的防老剂为N-苯基-2-萘胺。

优选的是，所述的第二交联剂为甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种混合。

优选的是，所述的第二补强填料为白炭黑、碳酸钙粉、氧化锌、玻璃纤维、氢氧化铝和甲基MQ硅树脂中的一种或多种。

优选的是，所述的负载型催化剂为笼型聚倍半硅氧烷(POSS)负载型有机催化剂，所述有机催化剂选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯和钛酸叔丁酯中的一种。

更进一步地优选的是，所述POSS负载型有机催化剂的制备过程为：将POSS加入到无水无氧四氢呋喃溶液中，然后加入有机催化剂，在无水无氧条件下，60℃搅拌7小时，然后再减压蒸馏去除溶剂，固体洗涤3次，经成胶即得POSS负载型有机催化剂。

优选的是，

所述的扩链剂为甲基高含氢硅油和二甲基高含氢硅油中的一种；

所述的亲水性聚合物为亲水型107胶、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、亲水性聚环氧乙烷树脂、亲水性聚环氧丙烷树脂、水溶性聚环氧乙烷树脂和水溶性聚环氧丙烷树脂中的一种；

所述的第二阻燃剂为三氧化二锑、碳酸锌、炭黑、十溴二苯醚和十溴二苯乙烷中的一种或多种；

所述的导热剂为硅烷偶联剂改性的氮化硼；

所述的增塑剂为二甲基硅油。

一种单组份室温快速自固化绝缘包材的制备方法，包括以下步骤：

表层的硅橡胶材料制备过程：

将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、第一补强填料、第一阻燃剂和防老剂放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃，搅拌脱水2～4小时，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入第一交联剂、催化剂和增黏剂的混合液体；温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层的硅橡胶材料制备过程：

将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、第二补强填料、增塑剂、第二阻燃剂和导热剂放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃，搅拌脱水2～4小时，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入第二交联剂、负载型催化剂、扩链剂和亲水性聚合物，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层的硅橡胶材料和内层的硅橡胶材料的胶泥挤出成片状，表层和内层片状胶泥厚度一样，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装，并在真空包装标记好表层所在面，制备得到所述单组份室温快速自固化绝缘包材。

本发明的单组份室温快速自固化绝缘包材，将自固化绝缘包材制备成具有双层结构，其上层有效的绝缘防水，在内层中添加扩链剂、负载型催化剂和亲水聚合物，提高了包材的深层固化能力，得到的包材具有较好的力学性能、有良好的防水、耐热、耐电击穿、阻燃等性能，自固化性能优良，深层固化能力优异，能够在短时间内实现完全固化，性能满足使用要求。

本发明的有益效果是：

1、本发明的单组份室温快速自固化绝缘包材，具有优异的深层固化能力，可快速深层固化。

2、本发明的单组份室温快速自固化绝缘包材，具有较好的力学性能、有良好的防水、耐热、耐电击穿、阻燃等性能，性能满足使用要求，使用时操作简单。

3、本发明的单组份室温快速自固化绝缘包材的制备方法，工艺简单可行，不使用有毒性溶剂，环保安全。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案，进行清楚、完整的描述，但是应该理解的是，以下实施例并不对本发明的保护范围构成限制。

以下实施例、对比例中，所用的“三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷”均为[(三甲氧基硅烷基)氧基]封端的聚二甲基硅氧烷，购买自郑州盖科科技有限公司。

α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷购买于湖北成丰化工有限公司。

硅烷偶联剂改性的氮化硼为硅烷偶联剂KH550改性的氮化硼纳米片，可参考公开号为CN115394478A的专利申请中公开的方法制备，即所述硅烷偶联剂改性的氮化硼纳米片可以通过以下方式得到：将硅烷偶联剂、氮化硼和无水乙醇进行超声分散，然后置于恒温槽中反应6h，取出进行离心分散3～5次，真空干燥得到硅烷偶联剂改性的氮化硼。

其他所用试剂均为市售可购买。

实施例1

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为20000mpa·s，100重量份；碳酸钙粉，30重量份；炭黑，15重量份；N苯基2萘胺，0.5重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃，搅拌脱水2～4小时，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入甲基三乙氧基硅烷，10重量份；钛酸正丁酯，0.5重量份；丁苯橡胶，5重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，100重量份；甲基MQ硅树脂，20重量份；白炭黑，30重量份；三氧化二锑，10重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，5重量份；二甲基硅油，10重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，15重量份；POSS负载型钛酸正丁酯，0.8重量份；二甲基高含氢硅油，0.5重量份；聚环氧乙烷(相对分子质量为10000)，10重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

实施例2

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为26000mpa·s，100重量份；玄武岩纤维，20重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；蒙脱土，25重量份；N苯基2萘胺，0.8重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，18重量份；二丁基二月桂酸锡，2重量份；丁苯橡胶，8重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸锌，15重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，15重量份；二甲基硅油，17重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，28重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，2.2重量份；甲基高含氢硅油，0.8重量份；亲水型107胶，20重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

实施例3

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，40重量份；白炭黑，20重量份；三氧化二锑，30重量份；N苯基2萘胺，1.2重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入苯基三甲氧基硅烷，25重量份；二丁基二月桂酸锡，3重量份；丁苯橡胶，10重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为38000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸钙粉，20重量份；三氧化二锑，25重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，20重量份；二甲基硅油，30重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入丁基三甲氧基硅烷，40重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，3.5重量份；甲基高含氢硅油，1.2重量份；聚乙烯醇(1788型)，30重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

实施例4

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为43000mpa·s，100重量份；碳酸钙粉，10重量份；玄武岩纤维，10重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；硅藻土，20重量份；N苯基2萘胺，1.0重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，9重量份；苯基三甲氧基硅烷，9重量份；二丁基二月桂酸锡，1.5重量份；松香树脂，6重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为34000mpa·s，100重量份；白炭黑，20重量份；玻璃纤维，30重量份；碳酸锌，10重量份；十溴二苯醚，10重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，10重量份；二甲基硅油，18重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，40重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，2.0重量份；甲基高含氢硅油，1.2重量份；聚环氧乙烷(相对分子质量为10000)，12重量份；十二烷基硫酸钠，5重量份；抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

实施例5

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为25000mpa·s，100重量份；碳酸钙粉，60重量份；硅藻土，30重量份；N苯基2萘胺，1.0重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，甲基三甲氧基硅烷，12重量份；二丁基二月桂酸锡，0.5重量份；松香树脂，3重量份；异氰酸丙基三甲氧基硅烷，3重量份；温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为28000mpa·s，100重量份；白炭黑，20重量份；碳酸钙粉，40重量份；碳酸锌，10重量份；炭黑，10重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，20重量份；二甲基硅油，18重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，40重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，3.5重量份；甲基高含氢硅油，1.2重量份；聚环氧乙烷(相对分子质量为10000)，10重量份；十二烷基硫酸钠，15重量份；抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

对比例1

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为26000mpa·s，100重量份；玄武岩纤维，20重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；蒙脱土，25重量份；N苯基2萘胺，0.8重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，18重量份；二丁基二月桂酸锡，5重量份；丁苯橡胶，8重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸锌，15重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，15重量份；二甲基硅油，17重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，28重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，2.2重量份；亲水型107胶，8重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

对比例2

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为26000mpa·s，100重量份；玄武岩纤维，20重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；蒙脱土，25重量份；N苯基2萘胺，0.8重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，18重量份；二丁基二月桂酸锡，5重量份；丁苯橡胶，8重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸锌，15重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，15重量份；二甲基硅油，17重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，28重量份；二丁基二醋酸锡，10重量份；甲基高含氢硅油，0.8重量份；亲水型107胶，20重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

对比例3

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为26000mpa·s，100重量份；玄武岩纤维，20重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；蒙脱土，25重量份；N苯基2萘胺，0.8重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，18重量份；二丁基二月桂酸锡，5重量份；丁苯橡胶，8重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸锌，15重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，15重量份；二甲基硅油，17重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，28重量份；POSS负载型二丁基二月桂酸锡，2.2重量份；甲基高含氢硅油，0.8重量份，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

对比例4

表层制备：将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为26000mpa·s，100重量份；玄武岩纤维，20重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；蒙脱土，25重量份；N苯基2萘胺，0.8重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入乙基三乙氧基硅烷，18重量份；二丁基二月桂酸锡，5重量份；丁苯橡胶，8重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态。

内层制备：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下的粘度为32000mpa·s，100重量份；甲基MQ硅树脂，30重量份；氧化锌，30重量份；碳酸锌，15重量份；硅烷偶联剂改性的氮化硼，15重量份；二甲基硅油，17重量份，放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃之间任一温度，搅拌脱水2～4小时之间任一时间，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入辛基三甲氧基硅烷，28重量份；二丁基二醋酸锡，10重量份，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h之间任一时间，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层和内层胶泥挤出成片状，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装待用，并在真空包装标记好表层所在面。

性能测试如下：

深层固化测试：将真空包装的固化绝缘包材打开后贴在凹槽厚度为4毫米平整光滑的PE方形凹槽模具中，放置于20摄氏度，50％相对湿度的条件下，2小时后将样品取出，测量胶的固化深度(测试胶已形成弹性体的深度)。

固化后根据GB/T 531.1-2008的第一部分测试硬度；根据GB/T528-2009测试固化后抗张强度和断裂伸长率；击穿强度和体积电阻率按GB/T 1695-2005进行测试；阻燃性能测试根据GB/T12666.1-2008单根电线电缆燃烧试验方法第1部分；防水性能测试根据GB/T2423.18-2012环境试验第2部分进行测试。

性能测试结果列于表1。

从实施例1、实施例2和实施例3可以知道适当的添加补强填料可以有效的改善自固化包材的力学性能；从实施例2和对比例1可以知道，内层扩链剂的添加减少了包材完全固化的时间，使体系在固化反应初期以链增长为主，并不引起过量的交联反应，可以增加内层体系的初期整体固化，而表层没有添加扩链剂，这不会加快表层橡胶的表干速度以及缩短操作时间，同时表层采用三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷硅橡胶，交联点多，其交联剂为甲基三甲氧基硅烷，体系不包含羟基结构，不会降低储存性，没有预交联，交联反应先从水解开始再交联，进一步增加表干时间，从而有利于水蒸气渗入到内层，加快深层固化。从实施例2和对比例2可以知道，添加POSS负载型催化剂减少了深层固化时间，主要是该催化剂分散性好，显示出高活性和稳定性，催化效率优异，并且可以利用其多孔分散结构，吸附交联产生的副产物醇类物质，促进反应正向进行。从实施例2和对比例3可以知道，亲水性聚合物的添加，显著增加的深层固化速度，其固化深度增加和完全固化时间减小，亲水性聚合物分散在硅橡胶基体中，其亲水性有利于水分在橡胶基体的渗入，进而有利于加快深层固化速度。从实施例1、实施例2和实施例3可以知道，随着扩链剂、负载型催化剂和亲水聚合物的增加，体系的深层固化能力增加。从对比例1、对比例2、对比例3和对比例4可知，同时添加扩链剂、负载型催化剂和亲水性聚合物对深层固化能力提高更显著。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，其具有表层和内层的两层结构，使用时将内层与物体接触，表层暴露于空气中；

所述表层的硅橡胶材料包含以下组分：

所述内层的硅橡胶材料包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述的第一交联剂为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述的第一补强填料为白炭黑、碳酸钙粉、氧化锌、玻璃纤维、玄武岩纤维、氢氧化铝和甲基MQ硅树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，

所述的催化剂为有机锡化合物，其选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸叔丁酯和辛酸亚锡中的一种或多种；

所述的增黏剂为松香树脂、氨丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷或丁苯橡胶体中的一种；

所述的第一阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、碳酸锌、硅藻土、炭黑或蒙脱土；

所述的防老剂为N-苯基-2-萘胺。

5.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述的第二交联剂为甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种混合。

6.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述的第二补强填料为白炭黑、碳酸钙粉、氧化锌、玻璃纤维、氢氧化铝和甲基MQ硅树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述的负载型催化剂为笼型聚倍半硅氧烷(POSS)负载型有机催化剂，所述有机催化剂选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯和钛酸叔丁酯中的一种。

8.根据权利要求7所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，所述POSS负载型有机催化剂的制备过程为：将POSS加入到无水无氧四氢呋喃溶液中，然后加入有机催化剂，在无水无氧条件下，60℃搅拌7小时，然后再减压蒸馏去除溶剂，固体洗涤3次，经成胶即得POSS负载型有机催化剂。

9.根据权利要求1所述的单组份室温快速自固化绝缘包材，其特征在于，

所述的扩链剂为甲基高含氢硅油和二甲基高含氢硅油中的一种；

所述的亲水性聚合物为亲水型107胶、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、亲水性聚环氧乙烷树脂、亲水性聚环氧丙烷树脂、水溶性聚环氧乙烷树脂和水溶性聚环氧丙烷树脂中的一种；

所述的第二阻燃剂为三氧化二锑、碳酸锌、炭黑、十溴二苯醚和十溴二苯乙烷中的一种或多种；

所述的导热剂为硅烷偶联剂改性的氮化硼；

所述的增塑剂为二甲基硅油。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的单组份室温快速自固化绝缘包材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

表层的硅橡胶材料制备过程：

将三烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、第一补强填料、第一阻燃剂和防老剂放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃，搅拌脱水2～4小时，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入第一交联剂、催化剂和增黏剂的混合液体；温度保持在10～45℃之间任一温度，抽真空，捏合3～5h，最终混合成均一的橡胶泥状态；

内层的硅橡胶材料制备过程：

将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、第二补强填料、增塑剂、第二阻燃剂和导热剂放入真空捏合机中加温搅拌至110～130℃，搅拌脱水2～4小时，以除去其中的水份；关闭加热开关，降温至室温，加入第二交联剂、负载型催化剂、扩链剂和亲水性聚合物，抽真空，温度保持在10～45℃之间任一温度，捏合3～5h，最终混合成均一的橡胶泥状态；

用螺杆挤出机分别将表层的硅橡胶材料和内层的硅橡胶材料的胶泥挤出成片状，表层和内层片状胶泥厚度一样，然后将表层片状胶泥和内层片状胶泥贴在一起，上下各覆一层离型膜然后真空包装，并在真空包装标记好表层所在面，制备得到所述单组份室温快速自固化绝缘包材。