一種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭硅橡膠及制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的硅橡膠，包括聚硅氧烷、白炭黑、鉑催化劑、熱穩定劑、交聯劑、反應抑制劑和納米級導電因子，各組分之間的重量比為80?100:5?20:1?5:1?10:1?5:0.5?5:1?10。一種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的硅橡膠制備方法，包括以下步驟：步驟1：將重量比為80?100:10?18:1?2:2?6的聚硅氧烷、白炭黑、鉑催化劑、熱穩定劑混合后得到A組分硅橡膠；步驟2：將重量比為80?100:6?12:1?3:0.5?1的聚硅氧烷、白炭黑、交聯劑、反應抑制劑混合后得到B組分硅橡膠。步驟3：將A、B組分硅橡膠按1:1重量或體積混合并攪拌均勻后，加入納米級導電因子，最后制得硅橡膠。本發明導電率高，放電速度更快，強度高，熱穩定性更好，成本較低，經濟性更好。
【專利說明】
-種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭括橡膠及制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及電力行業中電纜附件領域，特別是一種直流超高壓交聯電纜娃橡膠預 制中間接頭及娃橡膠的制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前國內城市及海底輸電工程大部分采用交聯聚乙締絕緣電纜輸電。輸電線路大 規模采用電纜輸送，其中直流超高壓交聯電纜娃橡膠預制中間接頭是用于大長度直流電纜 輸電系統中的重要連接部件。
[0003] 現有的制作直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的娃橡膠材料一直都不是很理想， 例如:CN200610063395-種交聯電纜復合絕緣套戶外終端;CN201220164634-種IlOkV純干 式GIS交聯電纜終端;CN200620016822.X全冷縮型高壓交聯電纜終端。
[0004] 娃橡膠材料之所W不是很理想，關鍵是放電不及時，電荷容易積聚在材料中，例 如:CN201110455403. -種熱縮應力管及其生產工藝，雖然解決了目前應力管的材料和工藝 極易出現吸潮的問題，但并未解決應力管材料的放電不及時，電荷容易積聚在材料中的問 題。而且加工工藝復雜，耗能、成本高。
[0005] 要是在高壓直流電場的作用下，會使上述性能的娃橡膠材料絕緣內部電場發生崎 變，導致電纜附件局部放電，導致絕緣損傷，很容易擊穿中間接頭，所W運種娃橡膠直流料 一直是一個難題。

【發明內容】

[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的娃 橡膠制備方法，該方法制備出的娃橡膠能夠增加機械強度，使中間接頭不容易被擊穿，具體 的技術方案如下：
[0007] -種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的娃橡膠，包括聚硅氧烷、白炭黑、銷催化 劑、熱穩定劑、交聯劑、反應抑制劑和納米級導電因子，各組分之間的重量比為80-100:5- 20:1-5:1-10:1-5:0.5-5:1-10。
[000引進一步，所述銷催化劑為氯銷酸-二乙締基四甲基二硅氧烷。
[0009] 進一步，所述白炭黑為氣相法白炭黑Si化。
[0010] 進一步，所述交聯劑為聚甲基氨硅氧烷。
[0011] 進一步，所述反應抑制劑為1-己烘或含胺、錫或憐化合物。
[0012] 進一步，所述熱穩定劑為=氧化二鐵或儘、鋒、儀、銅的氧化物。
[0013] -種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的娃橡膠制備方法，包括W下步驟：
[0014] 步驟1:將重量比為80-100:10-18:1-2:2-6的聚硅氧烷、白炭黑、銷催化劑、熱穩定 劑混合后在50-70°C的環境下，攬拌2-4h，然后置于密閉容器中抽真空0.5-3k化，維持3- 5min，得到A組分娃橡膠；
[001引步驟2:將重量比為80-100:6-12:1-3:0.5-1的聚硅氧烷、白炭黑、交聯劑、反應抑 制劑混合后在40-60°C的環境下，攬拌O . 5-化，然后置于密閉容器中抽真空0.5-3k化，維持 3-5min，得到B組分娃橡膠。
[0016] 步驟3:將A、B組分娃橡膠按1:1重量或體積混合并攬拌均勻后，加入1-10質量份的 納米級導電因子，在20-40°C環境下，繼續攬拌化，然后置于密閉容器中抽真空1-化化，維持 10-20min，最后制得娃橡膠。
[0017] 進一步，所述導電因子為儀包銅粉、玻璃鍛銀粉或侶鍛銀粉。
[0018] 進一步，在進行所述步驟3之前，所述A、B組分娃橡膠要排除氣泡。
[0019] 進一步，所述步驟3制得娃橡膠，要排除氣泡。
[0020] 本發明的有益效果為：
[0021] 本發明導電率高，放電速度更快，強度高，熱穩定性更好，成本較低，經濟性更好。
[0022]
【具體實施方式】
[0023] 下面對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明，需要說明的是，運些具體的說明只 是讓本領域普通技術人員更加容易、清晰理解本發明，而非對本發明的限定性解釋。
[0024] 直流超高壓預制中間接頭為中空的圓柱體，位于中間接頭中屯、部分屏蔽管和兩端 的碗狀應力錐由絕緣層包覆，絕緣層外包裹絕緣屏蔽層，絕緣層的材料為娃橡膠。
[0025] -種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的娃橡膠，包括聚硅氧烷、白炭黑、銷催化 劑、熱穩定劑、交聯劑、反應抑制劑和納米級導電因子，各組分之間的重量比為80-100: 5- 20:1-5:1-10:1-5:0.5-5:1-10。
[0026] 娃橡膠具體成分包括:官能度為2或2W上的含乙締基端基聚硅氧烷、白炭黑填充 劑-氣相法白炭黑Si02、銷催化劑-氯銷酸-二乙締基四甲基二硅氧烷、交聯劑-聚甲基氨娃 氧燒、納米級導電因子-儀包銅粉、CsHgO Si ? (CM Si)n ? CsHgSi、反應抑制劑1-己烘、熱穩 定劑氧化二鐵化2〇3。
[0027] 六憾其端其聚巧氣糕的結構式為：
[002引 n>1000..
[0029] 直流超高壓預制中間接頭的娃橡膠的制備方法，包括W下步驟：
[0030] 步驟1:將聚硅氧烷、氣相法白炭黑Si化、氯銷酸-二乙締基四甲基二硅氧烷、=氧 化二鐵或儘、鋒、儀、銅的氧化物混合后，在50-70°C的環境下攬拌2-地，然后置于密閉容器 中抽真空0.5-3k化，維持3-5min，W排除氣泡，得到A組分娃橡膠;聚硅氧烷、氣相法白炭黑、 氯銷酸-二乙締基四甲基二硅氧烷、=氧化二鐵或儘、鋒、儀、銅的氧化物重量比為80-100: 10-18:1-2:2-6。
[0031] 步驟2:將聚硅氧烷、氣相法白炭黑、聚甲基氨硅氧烷、1-己烘或含胺、錫或憐化合 物混合后，在40-60°C的環境下攬拌0.5-化，然后置于密閉容器中抽真空0.5-3k化，維持3- 5min，W排除氣泡，得到B組分娃橡膠;聚硅氧烷、氣相法白炭黑、聚甲基氨硅氧烷、I-己烘或 含胺、錫或憐化合物重量比為80-100:6-12:1-3:0.5-1。
[0032] 步驟3:將A、B組分娃橡膠按1:1重量或體積混合并攬拌均勻后，加入1-10質量分的 納米級導電因子儀包銅粉、銀粉、玻璃鍛銀粉或侶鍛銀粉，在20-40°C環境下，繼續攬拌化， 然后置于密閉容器中抽真空1-化化，維持10-20min，W排除氣泡，最后加熱硫化制得娃橡 膠。
[0033] 聚硅氧烷中乙締基質量份為0.16,因為乙締基含量太低，交聯密度小，性能差，反 之，膠變脆，伸長率，耐老化性不好。銷催化劑為氯銷酸-二乙締基四甲基二硅氧烷，使膠料 硫化時間快，安全操作時間短。白炭黑為氣相法白炭黑Si化，由它補強的膠料，其硫化膠的 機械強度高，電性能好。交聯劑為聚甲基氨硅氧烷，它與乙締基基團發生加成反應，形成交 聯結構，而使膠料固化，并且只有與乙締基配比合適，才能得到性能最佳的硫化膠。反應抑 制劑為1-己烘，能夠抑制反應物的先期固化，調整活性期，延長儲存穩定性，也可用含胺、 錫、憐等化合物。熱穩定劑為立氧化二鐵Fe2〇3,能夠增加熱穩定性，其它如儘、鋒、儀和銅的 氧化物也有類似效果。儀包銅粉、銀粉、玻璃鍛銀粉或侶鍛銀粉能夠增加導電率，使放電速 度更快，減少空間電荷。
[0034] 實施例1
[0035] AUBl組分硅膠的配制。
[0036] Al組分娃橡膠的配制：
[0037] 取80質量份的聚硅氧烷，加入10質量份的氣相法白炭黑Si化和1質量份的氯銷酸- 二乙締基四甲基二硅氧烷W及2質量份的=氧化二鐵，混合均勻后在5(TC的環境下，攬拌 2h，然后置于密閉容器中抽真空0.5kPa，維持3分鐘，排除氣泡，得到Al組分娃橡膠。
[0038] Bl組分娃橡膠的配制：
[0039] 取80質量份的聚硅氧烷，加入6質量份的氣相法白炭黑Si化和1質量份的聚甲基氨 硅氧烷W及0.5質量份的1-己烘，混合均勻后在60°C的環境下，攬拌化，然后置于密閉容器 中抽真空〇.5kPa，維持3分鐘，排除氣泡，得到Bl組分娃橡膠。
[0040] 取80質量份的Al組分娃橡膠，80質量份的Bl組分娃橡膠混合均勻后，加入1質量分 的納米級導電因子儀包銅粉，在4(TC環境下繼續攬拌化，然后置于密閉容器中抽真空化化， 維持1 Omin，W排除氣泡，最后制得試樣1。
[0041 ] 實施例2:A2、B2組分硅膠的配制。
[0042] A2組分娃橡膠的配制：
[0043] 取100質量份的聚硅氧烷，加入11質量份的氣相法白炭黑Si化和1.2質量份的氯銷 酸-二乙締基四甲基二硅氧烷W及2.5質量份的=氧化二鐵，混合均勻后在60°C的環境下， 攬拌地，然后置于密閉容器中抽真空IkPa,維持5分鐘，排除氣泡，得到A2組分娃橡膠。
[0044] B2組分娃橡膠的配制：
[0045] 取100質量份的聚硅氧烷，加入7質量份的氣相法白炭黑Si化和1.5質量份的聚甲 基氨硅氧烷W及0.8質量份的反應抑制劑，混合均勻后在60°C的環境下，攬拌化，然后置于 密閉容器中抽真空1.5kPa，維持4分鐘，排除氣泡，得到B2組分娃橡膠。
[0046] 取100質量份的A2組分娃橡膠，100質量份的B2組分娃橡膠混合均勻后，加入6質量 分的玻璃鍛銀粉，在40°C環境下，繼續攬拌化，然后置于密閉容器中抽真空4.化化，維持 18min，W排除氣泡，最后制得試樣2。
[0047] 實施例3:A3、B3組分硅膠的配制。
[004引 A3組分娃橡膠的配制
[0049]取100質量份的聚硅氧烷，加入18質量份的氣相法白炭黑Si化和2質量份的氯銷 酸-二乙締基四甲基二硅氧烷W及5質量份的熱穩定劑，混合均勻后在70°C的環境下，攬拌 地，然后置于密閉容器中抽真空2.5kPa，維持5分鐘，排除氣泡，得到A3組分娃橡膠。
[(K)加]B3組分娃橡膠的配制
[0051]取100質量份的聚硅氧烷，加入12質量份的氣相法白炭黑Si化和2.5質量份的聚甲 基氨硅氧烷W及0.8質量份的反應抑制劑，混合均勻后在60°C的環境下，攬拌化，然后置于 密閉容器中抽真空2.5kPa，維持5分鐘，排除氣泡，得到B3組分娃橡膠。
[0化2] 取100質量份的A3組分娃橡膠，100質量份的B3組分娃橡膠混合均勻后，加入6質量 份的納米級導電因子侶鍛銀粉，在4(TC環境下，繼續攬拌化，然后置于密閉容器中抽真空 4.5kPa，維持ISmin，W排除氣泡，最后制得試樣3。
[0化3 ] 實施例4: A4、B4組分硅膠的配制。
[0化4] A4組分娃橡膠的配制
[0055]取100質量份的聚硅氧烷，加入18質量份的氣相法白炭黑Si化和2質量份的氯銷 酸-二乙締基四甲基二硅氧烷W及5質量份的熱穩定劑，混合均勻后在70°C的環境下，攬拌 地，然后置于密閉容器中抽真空2.5kPa，維持5分鐘，排除氣泡，得到A4組分娃橡膠。
[0化6] B4組分娃橡膠的配制
[0057]取100質量份的聚硅氧烷，加入12質量份的氣相法白炭黑Si化和2.5質量份的聚甲 基氨硅氧烷W及0.8質量份的反應抑制劑，混合均勻后在60°C的環境下，攬拌化，然后置于 密閉容器中抽真空2.5kPa，維持5分鐘，排除氣泡，得到B4組分娃橡膠。
[0化引取100質量份的A4組分娃橡膠，100質量份的B4組分娃橡膠混合均勻后，加入10質 量份的納米級導電因子儀包銅粉，在40°C環境下，繼續攬拌化，然后置于密閉容器中抽真空 SkPa，維持20min，W排除氣泡，最后制得試樣4。
[0059] 檢測；
[0060] 取試樣1-4娃橡膠，對其的抗拉強度、抗撕裂強度、開始分解溫度和導電率等進行 檢測，具體檢測結果如下： 「00611
W上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可W作出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也 應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的硅橡膠，其特征在于，包括聚硅氧烷、白炭 黑、鉑催化劑、熱穩定劑、交聯劑、反應抑制劑和納米級導電因子，各組分之間的重量比為 80-100:5-20:1-5:1-10:1-5:0.5-5:I-IO 02. 根據權利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，所述鉑催化劑為氯鉑酸-二乙烯基四甲 基^硅氧烷。3. 根據權利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，所述白炭黑為氣相法白炭黑Si02。4. 根據權利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，所述交聯劑為聚甲基氫硅氧烷。5. 根據權利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，所述反應抑制劑為1-己炔或含胺、錫或 磷化合物。6. 根據權利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，所述熱穩定劑為三氧化二鐵或錳、鋅、 鎳、銅的氧化物。7. -種直流超高壓交聯電纜預制中間接頭的硅橡膠制備方法，包括以下步驟： 步驟1:將重量比為80-100:10-18:1-2: 2-6的聚硅氧烷、白炭黑、鉑催化劑、熱穩定劑混 合后在50-70 °C的環境下，攪拌2-4h，然后置于密閉容器中抽真空0.5-3kPa，維持3-5min，得 到A組分硅橡膠； 步驟2:將重量比為80-100:6-12:1-3:0.5-1的聚硅氧烷、白炭黑、交聯劑、反應抑制劑 混合后在40-60 °C的環境下，攪拌0.5-3h，然后置于密閉容器中抽真空0.5-3kPa，維持3-5min，得到B組分娃橡膠。 步驟3:將A、B組分硅橡膠按1:1重量或體積混合并攪拌均勻后，加入1-10質量份的納米 級導電因子，在20-40°C環境下，繼續攪拌lh，然后置于密閉容器中抽真空l-5kPa，維持10-20min，最后制得娃橡膠。8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述導電因子為鎳包銅粉、玻璃鍍銀粉或 錯鍍銀粉。9. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行所述步驟3之前，所述A、B組分硅橡 膠要排除氣泡。10. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3制得硅橡膠，要排除氣泡。
【文檔編號】C08L83/07GK105924975SQ201610115879
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月1日
【發明人】陳曉鳴, 張俊
【申請人】江蘇安靠智能輸電工程科技股份有限公司