[发明专利]一种用于电应力控制的液体导电硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电应力控制的液体导电硅橡胶及其制备方法，尤其是一种用于10～110KV预制式/冷缩式硅橡胶电缆附件的应力控制(应力锥)的液体导电硅橡胶及其制备方法，应用于电力行业。

背景技术

电力是关系到国计民生的重要行业，电能已经成为人们工作和生活中不可缺少的一种重要能源，而电能的传输也被提上了一个新的议程。电力电缆附件是连接电缆本体、使电缆与架空输电线及各变电站内设备相连接，实现电能传输的必需装置。在电缆中间头的屏蔽切断处及电缆末端的绝缘切断处，电场分布发生严重畸变，呈极不均匀的分布状态，这种电场畸变是电缆附件安全运行的最大障碍。电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。其对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。要使电缆可靠运行，电缆头制作中应用于电力工业的电应力控制新型材料是非常重要的，该材料是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分散电应力的效果。近年来，随着电力工业的发展及电力电缆的普及，电缆附件的用量大幅上升，新产品不断涌现，产品质量和适用性不断提高。在现阶段，由于技术水平所限，国内还未有合适的该类型产品满足预制式电缆附件行业的要求，故国内电缆附件企业普遍采用进口原料模压或挤出成型来开发生产电缆附件，这限制了电缆附件企业的发展。随着国内生产技术水平的提高，预制式电力电缆附件材料的自主开发，将大大提高电缆附件行业的生产规模和生产效率。

目前国内对这方面的研究已经取得不少成果，但都是仅限于理论研究或实验模拟，还没有成熟的产品出现在国内市场，并在电网上运行稳定。相关的专利大致有以下几种：

中国专利(CN1255515A)报道了一种用于制备电缆或型材的聚硅氧烷橡胶组合物。其方法是用过氧化物交联或缩合的聚硅氧烷组合物，以及至少具有一个不饱和基的金属化合物。

中国专利(CN1273994C)涉及了导电性有机硅及制造方法。其方法是用常用的用金属基为导电填料与低粘度的硅氧烷用于电子器件高导电的硅橡胶组合物。

中国专利(CN1276028C)报道了一种导电硅橡胶组合物。其方法是用金属基为导电填料与球形硅橡胶颗粒为表面活性剂的的硅橡胶组合物。

以上所举的现有专利在所用的反应单体、化学反应机理以及物理机械性能等许多方面都存在缺点和不足之处。如过氧化物型的交联产生的副产物对环境造成污染、用金属氧化物来提高电性能会使贮存稳定性、亲和力差、成本高、物理机械性能下降等等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的不足，目的在于提供一种具有优异的电性能、耐候性和机械性能的用于电应力控制的液体导电硅橡胶。

本发明另一个目的是提供一种上述液体导电硅橡胶的制备方法，所述方法生产效率高，劳动强度低。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种用于电应力控制的液体导电硅橡胶，由组分A与组分B按重量比1∶1制成；所述组分A与组分B均含有有机聚硅氧烷35～80重量份，乙炔炭黑与气相法二氧化硅共混物40～60份；氟硅多元聚合物0.5～2.0份；其中组分A还含有常规用量的催化剂；组分B还含有有机氢化聚硅氧烷3.0～5.0重量份和常规用量的抑制剂。

所述有机聚硅氧烷的单元结构通式为：R_aSiO_(4-a)/2，其中，R为已取代或未取代的单价的烃基或卤代烃基；a＝1～3，a＝2为优选方案，本发明优选含0.001～6.000重量％的链烯基，25℃下的粘度为100.0～80,000mPa·s的，一个分子中至少平均含有两个烯烃基团的有机聚硅氧烷(乙烯基硅油)。

所述有机氢化聚硅氧烷单元结构通式为：R’_bH_DSiO_(1-b-c)/2，其中，R’_b是取代的单价烃类基，b＝1～2，c＝0.002～1.0，b＝2；c＝0.002为优选方案。D为1或2；本发明优选方案为一个分子中至少含有三个氢原子的有机氢化聚硅氧烷，所述有机氢化聚硅氧烷中的SiH基团在分子链的一端或中间，或两个位置都有；所述与Si-H基团中的Si结合的链烯基总量的摩尔比Si-H∶Si-Vi(Vi为乙烯基)至少为1.8∶1。