一種電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及絕緣材料技術領域，尤其涉及一種電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]竹子是現有的電機槽楔常用的材料，因竹子存在耐熱性和阻燃性差的缺陷，用其制成的電機槽楔存在耐熱性、阻燃性不是很理想的缺陷。為了能適合各種類型及絕緣等級電機用電機槽楔的需要，人們不斷開發出各種新型絕緣材料用于制作電機槽楔，聚合物中的合成橡膠是絕緣材料中不可或缺的重要材料。在合成橡膠中，硅橡膠具有較為優異的性能，它在硫化時熱效應小，可以在很寬的溫度范圍內長期保持彈性，同時還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性、防霉性和化學穩定性，因此目前在電子電氣等領域已得到了廣泛的應用，但是其作為高分子材料，導熱性能不是很好，對其進行改性是提高其耐高溫性的有效途徑，但是現有的絕緣材料制備方法得到的硅橡膠仍存在耐高溫性不是很理想的缺陷，大大限制了其在電機槽楔領域的應用。

【發明內容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法，該方法過程簡單，易于操作，成本低，得到的耐高溫硅橡膠絕緣材料耐高溫性好，絕緣性能優異，且強度高，耐老化。
[0004]本發明提出的一種電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0005]S1、將六甲基環三娃氧燒與二甲苯加入反應裝置中，然后加入氫氧化鈉，攪拌均勻后通入氮氣，在10-1lOcC反應10-20h，反應結束后除去二甲苯得到物料A ;在氮氣保護下，將物料A與乙醇加入反應裝置中，攪拌均勻后升溫至40-55°C，然后加入硝酸釔，攪拌反應3-7h，反應結束后經靜置、過濾、蒸發得到物料B ;
[0006]S2、按重量份將50-80份甲基乙烯基硅橡膠生膠、20-50份甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠、5-15份馬來酸酐接枝低密度聚乙烯、5-10份乙烯-醋酸乙烯酯橡膠和3-15份丁苯橡膠加入雙輥開煉機中，在50-60°C下混煉2-5min，然后加入2_10份納米蒙脫土、2_8份碳化硅、2-10份聚丙烯纖維、2-10份碳纖維、3-15份納米氮化硼、3-10份納米氮化鋁、2_10份納米氧化鋁、2-10份云母粉和2-5份硅烷偶聯劑，混煉5-10min，然后加入1-2.5份氧化鋅、
1-2.5份硬脂酸、1-2.5份二月桂酸二丁基錫、1-3.5份物料B、1-5份磷酸三苯酯、1-3.5份二甘醇二磷酸四乙酯和3-10份硼酸三正丁酯，混煉20-35min，打卷下片后得到一次混煉膠；將一次混煉膠在室溫下放置6-10h，然后加入1-2.5份2，4- 二氯過氧化苯甲酰和0.5-2份2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷混煉10-20min，打卷下片后得到二次混煉膠；
[0007]S3、將二次混煉膠進行硫化得到所述耐高溫硅橡膠絕緣材料。
[0008]優選地，在SI中，六甲基環三娃氧燒與氫氧化鈉的重量比為22-27:0.7_1。
[0009]優選地，在SI中，物料A與硝酸釔的重量比為38-46:2.6-3.2。
[0010]優選地，在SI中，按重量份將25份六甲基環三硅氧烷和90份二甲苯加入反應裝置中，加入0.8份氫氧化鈉，攪拌均勻后通入氮氣，然后在107°C反應16h，反應結束后除去二甲苯得到物料A ;在氮氣保護下，按重量份將42份物料A和70份乙醇加入反應裝置中，攪拌均勻后升溫至50°C，然后加入3份硝酸釔，攪拌反應6h，反應結束后經靜置、過濾、蒸發得到物料B。
[0011]優選地，在S2中，按重量份將70-76份甲基乙烯基硅橡膠生膠、32-40份甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠、8-12份馬來酸酐接枝低密度聚乙烯、7-9份乙烯-醋酸乙烯酯橡膠和8-12份丁苯橡膠加入雙輥開煉機中，在55-57°C下混煉3_5min，然后加入6_8份納米蒙脫土、4-7份碳化硅、6-9份聚丙烯纖維、5-8份碳纖維、9-13份納米氮化硼、6-8份納米氮化鋁、
5-7份納米氧化鋁、5-6份云母粉和3.2-4份硅烷偶聯劑，混煉7_8min，然后加入1.5-2.1份氧化鋅、1.6-2.2份硬脂酸、1.6-2份二月桂酸二丁基錫、2.3-3份物料B、2.8-3.5份磷酸三苯酯、2.2-3份二甘醇二磷酸四乙酯和7-8.5份硼酸三正丁酯，混煉28-30min，打卷下片后得到一次混煉膠。
[0012]優選地，在S2中，2，4-二氯過氧化苯甲酰與2，5_ 二甲基_2，5_ 二叔丁基過氧化己烷的重量比為1.8-2.2:1-1.6。
[0013]優選地，在S3中，所述硫化包括三段硫化，其中，一段硫化的壓力為2_5MPa，一段硫化的溫度為110-120°C，一段硫化的時間為5-12min，二段硫化的壓力為3_8MPa，二段硫化的溫度為130-150°C，二段硫化的時間為3-8min ;三段硫化的溫度為160_180°C，三段硫化的時間為2-3h。
[0014]優選地，所述電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0015]S1、按重量份將25份六甲基環三硅氧烷和90份二甲苯加入反應裝置中，加入0.8份氫氧化鈉，攪拌均勻后通入氮氣，然后在107°C反應16h，反應結束后除去二甲苯得到物料A ;在氮氣保護下，按重量份將42份物料A和70份乙醇加入反應裝置中，攪拌均勻后升溫至50°C，然后加入3份硝酸釔，攪拌反應6h，反應結束后經靜置、過濾、蒸發得到物料B ;
[0016]S2、按重量份將72份甲基乙烯基硅橡膠生膠、38份甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠、10份馬來酸酐接枝低密度聚乙烯、8份乙烯-醋酸乙烯酯橡膠和11份丁苯橡膠加入雙輥開煉機中，在56°C下混煉4min，然后加入7.5份納米蒙脫土、6.2份碳化硅、8.5份聚丙烯纖維、7.3份碳纖維、11份納米氮化硼、6.8份納米氮化鋁、6份納米氧化鋁、5.5份云母粉和3.6份硅烷偶聯劑，混煉7.5min，然后加入2份氧化鋅、1.8份硬脂酸、2份二月桂酸二丁基錫、2.6份物料B、3.2份磷酸三苯酯、2.7份二甘醇二磷酸四乙酯和8份硼酸三正丁酯，混煉30min，打卷下片后得到一次混煉膠；將一次混煉膠在室溫下放置8h，然后加入2.2份2，4- 二氯過氧化苯甲酰和1.3份2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷混煉15min，打卷下片后得到二次混煉膠；
[0017]S3、將二次混煉膠進行三段硫化得到所述耐高溫硅橡膠絕緣材料，其中，一段硫化的壓力為3MPa，一段硫化的溫度為115°C，一段硫化的時間為lOmin，二段硫化的壓力為5MPa, 二段硫化的溫度為140°C，二段硫化的時間為6min ;三段硫化的溫度為170°C，三段硫化的時間為2.7h。
[0018]優選地，在S2中，所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-560、硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-792、硅烷偶聯劑KH-602、硅烷偶聯劑KH-540中的一種或者多種的混合物。
[0019]優選地，在S2中，所述納米氮化硼的平均粒徑為50-85nm ;所述納米氮化鋁的平均粒徑為45_70nm ;所述納米氧化招的平均粒徑為50_80nm。
[0020]本發明所述電機槽楔用耐高溫硅橡膠絕緣材料的制備方法，首先選擇了六甲基環三硅氧烷、氫氧化鈉、硝酸釔為原料進行反應，得到了含釔的聚硅氧烷，在硅橡膠混煉的過程中，將其用作硅橡膠的改性劑，一方面，其中的釔能與體系形成配位鍵，提高了絕緣材料的交聯密度，改善了絕緣材料的強度，一方面，釔可以捕捉硅橡膠被氧化時產生的自由基，終止自由基的連鎖反應，改善絕緣材料的耐高溫性和耐老化性，另一方面，因體系中引入了硅原子，進一步改善了體系的耐高溫性賦予絕緣材料優異的耐高溫性；在S2中，選擇了甲基乙烯基硅橡膠生膠和甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠為橡膠主料，賦予絕緣材料優異的絕緣性的同時也具有良好的耐高溫性；馬來酸酐接枝低密度聚乙烯在乙烯-醋酸乙烯酯橡膠和丁苯橡膠的輔助下，與甲基乙烯基硅橡膠生膠和甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠的相容性好，降低了原料成本，保持了硅橡膠的獨特性能，同時提高了絕緣材料的力學性能、耐老化性、耐高溫性和加工性能，降低了絕緣材料的介電常數，提高了絕緣材料的電阻率，改善了絕緣材料的絕緣性，與納米蒙脫土、碳化硅、聚丙烯纖維、碳纖維、納米氮化硼、納米氮化鋁、納米氧化鋁、云母粉配合，進一步改善了絕緣材料的拉伸強度、斷裂伸長率和耐高溫性；硼酸三正丁酯與磷酸三苯酯、二甘醇二磷酸四乙酯具有協同作用，改善了絕緣材料的加工性，同時與乙烯-醋酸乙烯酯橡膠配合后，賦予絕緣材料一定的阻燃性、耐油性和耐高溫性，并進一步提高了絕緣材料的拉伸強度和斷裂伸長