專利名稱：一種用于35kv高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于耐高壓電的特種橡膠技術領域，涉及ー種膠料及其制備方法，具體是涉及ー種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料及其制備方法。
背景技術：
三元こ丙橡膠(EPDM)因具有電性能優異、耐熱耐老化性能高、韌性好等特點而被廣泛用作電線電纜絕緣材料。針對國際風電廠行業技術創新發展趨勢，例如歐美發達國家在35KV風電升壓變壓器附件的最新技術應用，我國仍然十分薄弱，比如，35KV，800A及以下、系類，國內此類型的產品是空白的。因此，在國家大力發展新能源綠色環保經濟的形式下，急需真正能為風電升壓變壓器提供安全可靠的35KV可觸摸分離式電纜附件。

發明內容
本發明的目的是ー種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料及其制備方法，該絕緣膠料采用硅烷偶聯劑來改性酸性填料表面，通過活性基團與無機填料結合，添加少量即可極快的提高硫化速度，硅烷偶聯劑不僅能提高填料與橡膠相容性，還可與橡膠發生反應，導致填料與橡膠的結合力増大，使填料分散更加均勻；該絕緣膠料提高機械性能及絕緣電氣性能，耐水性，耐熱性等特點。一種用于35KV系列電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分以質量
份計如下
三元こ丙橡膠生膠100份 補強劑 15 25份
填充劑40 70份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)5 15份
硬脂酸0.5 1.5份
硅烷偶聯劑I 2份
增塑劑10 30份
促進劑/助交聯劑2.5 3.5份
硫化劑0.8 3份。進ー步地，所述三元こ丙橡膠的第三単體為亞こ基降冰片烯(ENB)，其中ENB摩爾百分數為4% 10%，門尼粘度ML1+4，100°C為38 55。進ー步地，所述補強劑為氣相法白炭黑；所述填充劑為煅燒高嶺土或者滑石粉；所述填充劑的水分質量分數小于0. 3%。
進ー步地，所述氧化鋅不含任何金屬物，氧化鋅含量> 99. 7%。進ー步地，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為こ烯基三(￠-甲氧基こ氧基)硅烷或雙_[ Y -(三こ氧基硅)丙基]-四硫化物；所述增塑劑為石蠟油或環烷油。進ー步地，所述促進劑/助交聯劑為三元こ丙復合促進劑EG-3或過氧化物助交聯劑異氰脲酸三烯丙酷；所述硫化劑為硫磺或過氧化ニ異丙苯。如上所述的ー種用于35KV系列電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟I)密煉 室溫下，向密煉機中投入100份三元こ丙橡膠生膠，塑煉I 3分鐘；依次加入氧化鋅5 15份，補強劑15 25份，硅烷偶聯劑I 2份，填充劑40 70份，增塑劑10 30份，硬脂酸0. 5 I. 5份，將密煉機上頂蓋上，混煉，混煉時間20 50分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出；2)成品制備將步驟I)得到的膠料放入開煉機薄通，加入促進劑/助交聯劑2. 5 3. 5份，硫化劑0. 8 3份，打三角包10次后打卷下片。進ー步地，步驟I)中所述三元こ丙橡膠的第三単體為亞こ基降冰片烯(ENB)，其中ENB含量4% 10%，門尼粘度ML1+4，100°C為38 55。進ー步地，步驟2)中所述補強劑為氣相法白炭黑；所述填充劑為煅燒高嶺土或滑石粉，其中水分含量少于0. 3%;所述氧化鋅不含任何金屬物，氧化鋅質量分數> 99. 7%;所述娃燒偶聯劑為こ烯基ニ( P _甲氧基こ氧基)娃燒或雙_[ Y _( ニこ氧基娃)丙基]-四硫化物；所述增塑劑為石蠟油或環烷油；所述當溫度達到130°C，所需的時間為20 50分鐘。進ー步地，步驟3)中所述促進剤/助交聯劑為三元こ丙專用高效復合促進劑或過氧化物助交聯劑異氰脲酸三烯丙酷；所述硫化劑為硫磺或過氧化ニ異丙苯。本發明有如下有益效果本發明采用硅烷偶聯劑來改性酸性填料表面，通過活性基團與無機填料結合，得到的膠料硫化速度快，機械性能高，并具有良好的絕緣電氣性能。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進ー步處理，但本發明并不限于以下實施例。本發明中產品的性能參數通過以下設備測試TS2、TC90 :橡膠硫化儀；硬度硬度計；拉伸強度、撕裂強度、斷裂伸長率橡膠強度測試機；絕緣強度エ頻耐壓測試儀；體積電阻率絕緣電阻測試儀。實施例I :一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分如下(均為質量份計)
三元こ丙橡膠生膠(第三單體是ENB，ENB含量是5%)100份
氣相法白炭黑25份
煅燒高嶺土(水分含量少于0.3%)70份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)5份
硬脂酸I份
こ烯基三(P -甲氧基こ氧基)硅烷(A-172)I份
石蠟油30份 三元こ丙復合促進劑EG-33份
硫磺I份如上述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟室溫下向密煉機(浙江瑞安瑞日橡塑機械有限公司)中投入100份三元こ丙橡膠生膠，先塑煉I分鐘后依次加入5份氧化鋅，25份氣相法白炭黒，I份こ烯基三(P -甲氧基こ氧基)硅烷(A-172)，70份煅燒高嶺土，30份石蠟油，I份硬脂酸，將密煉機上頂蓋上，混煉40分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出，放入開煉機(浙江無錫滬東橡塑機械廠，XK-400A)薄通，加入3份三元こ丙復合促進劑EG-3，I份硫磺，打三角包10次后打卷下片。其TS2 :1. 2min ；TC90 :4. Imin ;硬度:55 (ShoreA)，拉伸強度:15. 2Mpa ;撕裂強度26KN/m ;斷裂伸長率650% ;絕緣強度23. 5KV/mm，體積電阻率1. 2X IO13 Q cm。實施例2 一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分如下(均
為質量份計)
三元こ丙橡膠生膠(第三單體是ENB，ENB含量是4.8%)100份
氣相法白炭黑20份
煅燒高嶺土(水分含量少子0.3%)60份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)5份
硬脂酸I份
こ烯基三(甲氧基こ氧基)硅烷(A-172)1.5份
石蠟油25份
異氰脲酸三烯丙酯CTAIC)2份
過氧化ニ異丙苯(DCP)3份如上述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟室溫下向密煉機中投入100份三元こ丙橡膠生膠，先塑煉3分鐘后依次加入5份氧化鋒，20份氣相法白炭黑，I. 5份こ烯基ニ( P -甲氧基こ氧基)娃燒(A-172), 60份鍛燒高嶺土，25份石蠟油，I份硬脂酸，將密煉機上頂蓋上，混煉20分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出，放入開煉機薄通，加入2份異氰脲酸三烯丙酷，3份過氧化ニ異丙苯(DCP)，打三角包10次后打卷下片。其TS2 lmin ；TC90 :3. 8min ;硬度54 (ShoreA)，拉伸強度10. 2Mpa ;撕裂強度21KN/m ;斷裂伸長率360% ;絕緣強度22. 8KV/mm,體積電阻率1.3X1013Q -Cm0使用的設備橡膠硫化儀，硬度計，橡膠強度測試機，エ頻耐壓測試儀，絕緣電阻測試儀。實施例3 一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分如下(均
為質量份計)
三元こ丙橡膠生膠(第三單體是ENB，ENB含量是6%) 100份
氣相法白炭黑ィ15份
煅燒高嶺土(水分含量少于0.3%)55份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)10份
硬脂酸I份
こ烯基三(后-甲氧基こ氧基)硅烷(A-172)0.8份
石蠟油22份
三元こ丙復合促進劑EG-33份
硫磺1.2份如上述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟室溫下向密煉機中投入100份三元こ丙橡膠生膠，先塑煉2分鐘后依次加入10份氧化鋅，15份氣相法白炭黒，0.8份こ烯基三(￠-甲氧基こ氧基)硅烷(A-172)，55份煅燒高嶺土，22份石蠟油，I份硬脂酸，將密煉機上頂蓋上，混煉50分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出，放入開煉機薄通，加入3份三元こ丙復合促進劑EG-3，I. 2份硫磺，打三角包10次后打卷下片。其TS2 :1. Imin ；TC90 :4. Omin ;硬度50 (ShoreA)，拉伸強度10. 5Mpa ;撕裂強度24KN/m ;斷裂伸長率610% ;絕緣強度22. 3KV/mm，體積電阻率LOXIo13Q -Cm0使用的設備橡膠硫化儀，硬度計，橡膠強度測試機，エ頻耐壓測試儀，絕緣電阻測試儀。實施例4 —種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分如下(均為質量份計)三元こ丙橡膠生膠(第三單體是ENB，ENB含量是4%，
門尼粘度MZi+4，100°c為38)100份
氣相法白炭黑15份
滑石粉(水分含量少子0.3%)40份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)15份
硬脂酸1.5份
雙-[Y-(三こ氧基硅)丙基]-四硫化物2份
環烷油10份
三元こ丙復合促進劑EG-32.5份
硫磺0.8份如上述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟室溫下向密煉機中投入100份三元こ丙橡膠生膠，先塑煉3分鐘后依次加入15份氧化鋅，15份氣相法白炭黒，2份雙-[Y -(三こ氧基硅)丙基]-四硫化物，40份滑石粉，10份環烷油，I. 5份硬脂酸，將密煉機上頂蓋上，混煉30分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出，放入開煉機薄通，加入2. 5份三元こ丙復合促進劑EG-3，0. 8份硫磺，打三角包10次后打卷下片。實施例5 一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料，該絕緣膠料成份組分如下(均為質量份計)三元こ丙橡膠生膠(第三單體是ENB，ENB含量是10%，
門尼粘度MZi+4，100°c為55)100份
氣相法白炭黑15份
滑石粉(水分含量少子0.3%)40份
氧化鋅(氧化鋅含量き99.7%)15份
硬脂酸0.5份
雙-[Y-(三こ氧基硅)丙基]-四硫化物2份
環烷油10份
三元こ丙復合促進劑EG-33.5份
硫磺0.8份如上述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元こ丙絕緣膠料的制備方法，包括如下步驟室溫下向密煉機中投入100份三元こ丙橡膠生膠，先塑煉3分鐘后依次加入15份氧化鋅，15份氣相法白炭黒，2份雙-[Y -(三こ氧基硅)丙基]-四硫化物，40份滑石粉，10份環烷油，0. 5份硬脂酸，將密煉機上頂蓋上，混煉30分鐘后，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出，放入開煉機薄通，加入3. 5份三元こ丙復合促進劑EG-3，0. 8份硫磺，打三角包10次后打卷下片。 顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動 仍處于本發明的保護范圍之列。
權利要求
1.一種用于35KV系列電纜附件的三元乙丙絕緣膠料，其特征在于，該絕緣膠料成份組分如下，均為質量份 三元乙丙橡膠生膠100份 補強劑15 25份 填充劑40 70份 氧化鋅5 15份 硬脂酸0.5 1.5份 硅烷偶聯劑I 2份 增塑劑10 30份 促進劑/助交聯劑2.5 3.5份 硫化劑0.8 3份。
2.根據權利要求I所述的一種用于35KV系列電纜附件的三元乙丙絕緣膠料及其制備 方法，其特征在于，所述三元乙丙橡膠的第三單體為亞乙基降冰片烯，其中亞乙基降冰片烯摩爾百分數為4% 10%，門尼粘度ML1+4，100°C為38 55。
3.根據權利要求I所述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料，其特征在于，所述補強劑為氣相法白炭黑；所述填充劑為煅燒高嶺土或者滑石粉；所述填充劑水分的質量分數小于0.3%。
4.根據權利要求I所述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料，其特征在于，所述氧化鋅不含任何金屬物，氧化鋅質量分數> 99. 7%。
5.根據權利要求I所述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料，其特征在于，所述娃燒偶聯劑為乙烯基二( P _甲氧基乙氧基)娃燒或雙_[ Y _( 二乙氧基娃)丙基]-四硫化物；所述增塑劑為石蠟油或環烷油。
6.根據權利要求I所述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料，其特征在于，所述促進劑/助交聯劑為三元乙丙復合促進劑EG-3或過氧化物助交聯劑異氰脲酸三烯丙酯；所述硫化劑為硫磺或過氧化二異丙苯。
7.如權利要求I 6任一所述的一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)密煉 室溫下，向密煉機中投入按質量份計的100份三元乙丙橡膠生膠，塑煉I 3分鐘；依次加入按質量份計的氧化鋅5 15份，補強劑15 25份，硅烷偶聯劑I 2份，填充劑40 70份，增塑劑10 30份，硬脂酸0. 5 I. 5份，混煉，當溫度達到130°C時將制得的膠料取出； 2)成品制備 將步驟2)得到的膠料放入開煉機薄通，加入按質量份計的促進劑/助交聯劑2. 5 3.5份，硫化劑0. 8 3份，打三角包10次后打卷下片。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中所述三元乙丙橡膠的第三單體為亞乙基降冰片烯，其中亞乙基降冰片烯含量4% 10%，門尼粘度ML1+4，100°C為·38 55。
9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中所述補強劑為氣相法白炭黑；所述填充劑為煅燒高嶺土或滑石粉，其中水分含量小于0. 3% ;所述氧化鋅不含任何金屬物，氧化鋅質量分數>99. 7%;所述硅烷偶聯劑為乙烯基三(￠-甲氧基乙氧基)硅烷或雙-[Y -(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物；所述增塑劑為石蠟油或環烷油；所述當溫度達到130°C，所需的時間為20 50分鐘。
10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述促進劑/助交聯劑為三元乙丙專用高效復合促進劑或過氧化物助交聯劑異氰脲酸三烯丙酯；所述硫化劑為硫磺或過氧化二異丙苯。
全文摘要
本發明屬于橡膠技術領域，是對現有技術的改進，具體涉及一種用于35KV高壓電纜附件的三元乙丙絕緣膠料及其制備方法。本發明成份組分如下(均為質量份計)三元乙丙橡膠生膠100份補強劑15～25份；填充劑40～70份；氧化鋅5～15份；硬脂酸0.5～1.5份；硅烷偶聯劑1～2份；增塑劑10～30份；促進劑/助交聯劑2.5～3.5份；硫化劑0.8～3份。本發明得到的膠料硫化速度快，具有高機械性能與良好絕緣電氣性能。本發明配方制作的產品涵蓋了35KV，800A及以下系類，填補了國內同類型產品的空白，是首家通過中國電力工業電氣設備質量檢測測試中心的型式試驗的產品。
文檔編號C08K3/22GK102702624SQ20111045836
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者全超 申請人:深圳羅庚電氣有限公司