一種抗老化的環保絕緣材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗老化的環保絕緣材料及其制備方法，絕緣材料組份按重量份數包括乙丙橡膠10?20份、丁腈橡膠10?20份、天然橡膠10?15份、酚醛樹脂10?15份、脲醛樹脂3?8份、三乙烯四胺10?15份、松油醇4?8份、乙酰氧基硅烷15?25份、油酸丁酯7?12份、增強纖維10?20份、聚氨酯10?20份、硅烷偶聯劑10?15份、納米陶瓷粉末10?20份、納米氧化鋁粉末7?15份、高耐磨炭黑2?8份以及馬來酸酐接枝聚丙烯15?25份，本發明制作工藝簡單、制作過程環保無污染，制得的絕緣材料具有優異的抗老化、耐腐蝕、耐高溫性能，而且具有良好的機械性能和電氣性能，提高了產品的使用壽命。
【專利說明】
一種抗老化的環保絕緣材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及絕緣材料制備技術領域，具體為一種抗老化的環保絕緣材料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國電力事業發展迅速，電網系統運行電壓等級不斷提高，網絡規模逐步 擴大，電網中核心設備主要是環氧樹脂基材料，環氧樹脂屬于中等極性高聚物，其大分子末 端有環氧基，鍵中間有羥基和醚鍵，在固化過程中還會繼續產生羥基和醚鍵，因此在外加電 場時會產生感應電荷，導致環氧樹脂的體積電阻率較非極性的聚合物有一定差距，目前，掛 網運行的環氧樹脂絕緣材料體積電阻率偏低，特別在直流高壓下，電荷長期積聚造成表面 閃絡，是特高壓電網安全的最大隱患之一，由于空間電荷分布不均勻會造成絕緣材料的畸 變，影響其絕緣程度以及加速材料的老化，另外國內空氣污染嚴重，氣候條件復雜，作為電 力安全頭號大敵的輸變電設備污閃防護依然任務艱巨。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種抗老化的環保絕緣材料及其制備方法，以解決上述背 景技術中提出的問題。
[0004] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:一種抗老化的環保絕緣材料，其組份 按重量份數包括乙丙橡膠10-20份、丁腈橡膠10-20份、天然橡膠10-15份、酚醛樹脂10-15 份、脲醛樹脂3-8份、三乙烯四胺10-15份、松油醇4-8份、乙酰氧基硅烷15-25份、油酸丁酯7-12份、增強纖維10-20份、聚氨酯10-20份、硅烷偶聯劑10-15份、納米陶瓷粉末10-20份、納米 氧化鋁粉末7-15份、高耐磨炭黑2-8份以及馬來酸酐接枝聚丙烯15-25份。
[0005] 優選的，所述增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。
[0006] 優選的，優選的成分配比為：乙丙橡膠15份、丁腈橡膠15份、天然橡膠12份、酚醛樹 脂12份、脲醛樹脂5份、三乙烯四胺12份、松油醇6份、乙酰氧基硅烷20份、油酸丁酯10份、增 強纖維15份、聚氨酯15份、硅烷偶聯劑12份、納米陶瓷粉末15份、納米氧化鋁粉末11份、高耐 磨炭黑5份以及馬來酸酐接枝聚丙烯20份。
[0007] 優選的，其制備方法包括以下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為80 °C -100 °C，混煉時間為30min-40min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為1500-3500轉/分，攪拌時間為20min-30min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為130 °C-150 °C，低速攪拌速率為300-600轉/分，攪 拌時間為3min-6min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3000-4000轉/分，攪拌時間為 10min-20min，得到C混合物； D、將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185°C下注 塑成型即得。
[0008] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明制作工藝簡單、制作過程環保無污 染，制得的絕緣材料具有優異的抗老化、耐腐蝕、耐高溫性能，而且具有良好的機械性能和 電氣性能，提高了產品的使用壽命;另外本發明中添加的增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖 維、30%植物纖維混合組成，能夠進一步增強了材料的抗老化能力。
【具體實施方式】
[0009] 下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技 術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范 圍。
[0010] 本發明提供一種技術方案：一種抗老化的環保絕緣材料，其組份按重量份數包括 乙丙橡膠10-20份、丁腈橡膠10-20份、天然橡膠10-15份、酚醛樹脂10-15份、脲醛樹脂3-8 份、三乙烯四胺10-15份、松油醇4-8份、乙酰氧基硅烷15-25份、油酸丁酯7-12份、增強纖維 10-20份、聚氨酯10-20份、硅烷偶聯劑10-15份、納米陶瓷粉末10-20份、納米氧化鋁粉末7-15份、高耐磨炭黑2-8份以及馬來酸酐接枝聚丙烯15-25份。
[0011] 實施例一： 采用的成分配比為：乙丙橡膠10份、丁腈橡膠10份、天然橡膠10份、酚醛樹脂10份、脲醛 樹脂3份、三乙烯四胺10份、松油醇4份、乙酰氧基硅烷15份、油酸丁酯7份、增強纖維10份、聚 氨酯10份、硅烷偶聯劑10份、納米陶瓷粉末10份、納米氧化鋁粉末7份、高耐磨炭黑2份以及 馬來酸酐接枝聚丙烯15份。
[0012] 本實施例中，增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。
[0013] 本實施例的制備方法包括以下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為80 °C，混煉時間為30min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為1500轉/分，攪拌時間為20min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為130°C，低速攪拌速率為300轉/分，攪拌時間為 3min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3000轉/分，攪拌時間為lOmin，得到C混合物； D、 將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185°C下注 塑成型即得。
[0014] 實施例二： 采用的成分配比為：乙丙橡膠12份、丁腈橡膠12份、天然橡膠11份、酚醛樹脂11份、脲醛 樹脂4份、三乙烯四胺11份、松油醇5份、乙酰氧基硅烷16份、油酸丁酯8份、增強纖維12份、聚 氨酯12份、硅烷偶聯劑11份、納米陶瓷粉末12份、納米氧化鋁粉末8份、高耐磨炭黑3份以及 馬來酸酐接枝聚丙烯17份。
[0015] 本實施例中，增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。
[0016] 本實施例的制備方法包括以下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為85 °C，混煉時間為32min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為1700轉/分，攪拌時間為22min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為135°C，低速攪拌速率為350轉/分，攪拌時間為 4min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3200轉/分，攪拌時間為12min，得到C混合物； D、 將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185°C下注 塑成型即得。
[0017] 實施例三： 采用的成分配比為：乙丙橡膠20份、丁腈橡膠20份、天然橡膠15份、酚醛樹脂15份、脲醛 樹脂8份、三乙烯四胺15份、松油醇8份、乙酰氧基硅烷25份、油酸丁酯12份、增強纖維20份、 聚氨酯20份、硅烷偶聯劑15份、納米陶瓷粉末20份、納米氧化鋁粉末15份、高耐磨炭黑8份以 及馬來酸酐接枝聚丙烯25份。
[0018] 本實施例中，增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。
[0019]本實施例的制備方法包括以下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為95 °C，混煉時間為38min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為3000轉/分，攪拌時間為28min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為145°C，低速攪拌速率為550轉/分，攪拌時間為 5.5min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3800轉/分，攪拌時間為18min，得到C混合物； D、 將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185°C下注 塑成型即得。
[0020] 實施例四： 采用的成分配比為：乙丙橡膠15份、丁腈橡膠15份、天然橡膠12份、酚醛樹脂12份、脲醛 樹脂5份、三乙烯四胺12份、松油醇6份、乙酰氧基硅烷20份、油酸丁酯10份、增強纖維15份、 聚氨酯15份、硅烷偶聯劑12份、納米陶瓷粉末15份、納米氧化鋁粉末11份、高耐磨炭黑5份以 及馬來酸酐接枝聚丙烯20份。
[0021 ] 本實施例中，增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。
[0022]本實施例的制備方法包括以下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為90 °C，混煉時間為35min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為2500轉/分，攪拌時間為25min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為140°C，低速攪拌速率為450轉/分，攪拌時間為 4.5min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3500轉/分，攪拌時間為15min，得到C混合物； D、將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185°C下注 塑成型即得。
[0023] 將普通絕緣材料和本發明各實施例制得的絕緣材料進行抗拉伸強度、斷裂延伸率 和彈性模量試驗，得到數據如下表：
由上表實驗數據可知，實施例四制得的絕緣材料能夠達到最佳性能。
[0024] 本發明制作工藝簡單、制作過程環保無污染，制得的絕緣材料具有優異的抗老化、 耐腐蝕、耐高溫性能，而且具有良好的機械性能和電氣性能，提高了產品的使用壽命;另外 本發明中添加的增強纖維由40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成，能夠進一步 增強了材料的抗老化能力。
[0025] 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以 理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種抗老化的環保絕緣材料，其特征在于：其組份按重量份數包括乙丙橡膠10-20 份、丁腈橡膠10-20份、天然橡膠10-15份、酚醛樹脂10-15份、脲醛樹脂3-8份、三乙烯四胺 10-15份、松油醇4-8份、乙酰氧基硅烷15-25份、油酸丁酯7-12份、增強纖維10-20份、聚氨酯 10-20份、硅烷偶聯劑10-15份、納米陶瓷粉末10-20份、納米氧化鋁粉末7-15份、高耐磨炭黑 2-8份以及馬來酸酐接枝聚丙烯15-25份。2. 根據權利要求1所述的一種抗老化的環保絕緣材料，其特征在于：所述增強纖維由 40%鋼纖維、30%玻璃纖維、30%植物纖維混合組成。3. 根據權利要求1所述的一種抗老化的環保絕緣材料，其特征在于：優選的成分配比 為：乙丙橡膠15份、丁腈橡膠15份、天然橡膠12份、酚醛樹脂12份、脲醛樹脂5份、三乙烯四胺 12份、松油醇6份、乙酰氧基硅烷20份、油酸丁酯10份、增強纖維15份、聚氨酯15份、硅烷偶聯 劑12份、納米陶瓷粉末15份、納米氧化鋁粉末11份、高耐磨炭黑5份以及馬來酸酐接枝聚丙 烯20份。4. 根據權利要求1所述的一種抗老化的環保絕緣材料，其特征在于:其制備方法包括以 下步驟： A、 將乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三乙烯四胺、松油醇混合后 加入密煉機中進行混煉，混煉溫度為80 °C -100 °C，混煉時間為30min-40min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入乙酰氧基硅烷、油酸丁酯、增強纖維、聚氨酯、硅烷偶聯劑，混合后 進行機械攪拌，攪拌速率為1500-3500轉/分，攪拌時間為20min-30min，得到B混合物； C、 在B混合物中加入納米陶瓷粉末、納米氧化鋁粉末、高耐磨炭黑、馬來酸酐接枝聚丙 烯，在高溫下進行高低速攪拌，攪拌溫度為130 °C-150 °C，低速攪拌速率為300-600轉/分，攪 拌時間為3min-6min;之后進行高速攪拌，高速攪拌速率為3000-4000轉/分，攪拌時間為 10min-20min，得到C混合物； D、 將C混合物排到雙螺桿擠出機中，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在185 °C下注 塑成型即得。
【文檔編號】C08K7/06GK106084613SQ201610441883
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】李文軍
【申請人】李文軍