[发明专利]用于特高压大型浸油式变压器的丁腈橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，特别涉及一种适合应用于特高压大型浸油式变压器的丁腈橡胶。

背景技术

在我国实施“西电东送”的发展战略中，电力变压器是我国互联电网安全运行的最重要和关键设备之一，一旦发生故障，将有可能造成大面积的停电事故，给电力系统和国民经济造成不可估量的损失。因此，保证大型电力变压器的安全运行在电力系统中占有极其重要的地位。

丁腈橡胶（NBR）是通过丁二烯CH₂=CH-CH=CH₂与丙烯腈CH₂=CH-CN进行乳液聚合而获得的一种通用非结晶性的耐油橡胶，其生产工艺和乳液聚合丁苯橡胶相似，目前世界上有些丁腈橡胶就是在乳液丁苯橡胶共用装置上生产的。丁腈橡胶为极性的不饱和碳链橡胶，分子量70万左右，它具有不饱和橡胶的共性，同时还具有极性腈基单元所带来的一些特点。随腈基含量上升，丁腈橡胶的内聚能密度迅速增高，溶解度参数迅速增加。NBR的丙烯腈含量是影响硫化胶性能的最重要因素之一。丙烯腈的含量影响橡胶分子链内旋转的难易程度和分子间作用力的重要，从而影响分子链的柔性以及包括耐热性在内的物理机械性能。一般地，随着丙烯腈含量增加，硫化胶的耐油性、耐热性、耐磨耗性、耐气体渗透性、硬度、定伸应力、拉伸强度等性能增加，但耐寒性、弹性、抗压缩永久变形性能变差。

在通用橡胶中丁腈橡胶的耐油性最好。丁腈橡胶耐石油基油类、苯等非极性溶剂的能力远优于天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等非极性橡胶，也优于极性的氯丁橡胶，并具有良好的耐热性能，使用温度范围较宽，被广泛应用于油封、油管、减震垫等长期与油接触的橡胶制品中。

作为最通用的耐油橡胶，在大型浸油变压器中主要用作变压器的减震垫和密封圈，需要长期与变压器热油相接触。丁腈橡胶容易与变压器热油发生交互作用，橡胶中的助剂，在热油条件下容易被抽出，发生反应生成甲烷、乙烯、氢气等一系列气体。当气体含量超过一定标准时，将对变压器的正常运行产生影响，造成变压器油的绝缘性能和导热性能下降，变压器被击穿等严重后果，成为变压器运行的不安全因素。因此具有良好耐变压器油性能的橡胶在变压器橡胶制品中具有良好的发展前景和广阔市场。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是开发一种新型丁腈橡胶，极大地提高其在大型浸油式变压器工况条件下的稳定性，具有优异的耐热油老化性能和相关性能。保障大型浸油式变压器运行过程的安全稳定，使得极易导致变压器绝缘性能下降的甲烷气体产出量显著低于行业标准，同时保证橡胶其他性能符合行业要求。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于特高压大型浸油式变压器的丁腈橡胶，其特征在于：所述丁腈橡胶的组分和相对含量按质量计为：

丁腈橡胶NBR 100份，硬脂酸0.1-20份，炭黑10-80份，喷雾炭黑10-80份，氧化锌1-30份，硫化剂DTDM 0.1-20份，硫化剂TETD 0.1-20，硫化剂TMTD 0.1-20，促进剂CZ 0.1-20份，防老剂RD 0-20份，防老剂MB 0.1-20份，防老剂4010 0.1-20份，石蜡1-20份，古马龙1-30份，癸二辛酯5-50份。

所述丁腈橡胶的组分和相对含量按质量计为：

丁腈橡胶NBR 100份，硬脂酸1-8份，炭黑20-40份，喷雾炭黑20-40份，氧化锌5-15份，硫化剂DTDM 0.5-8份，硫化剂TETD 0.87-5，硫化剂TMTD 0.87-8，促进剂CZ 1.45-15份，防老剂RD 0.15-2份，防老剂MB 1-8份，防老剂4010 1-7份，石蜡1.2-10份，古马龙3-12份，癸二辛酯10-25份。

优点及效果： 

本发明是一种用于特高压大型浸油式变压器的丁腈橡胶，具有如下优点：

本发明的丁腈橡胶适用于特高压大型浸油式变压器，在耐热、油老化性能提高的同时，避免了橡胶在变压器工作环境中与变压器油相互作用产生有害气体超标、绝缘性能下降的问题，维护了特高压大型浸油式变压器的运行安全。同时保证了其他性能满足变压器的使用要求，有效地解决了丁腈橡胶在特高压大型浸油式变压器中产气及绝缘性能下降的问题。

附图说明：

图1为实施例1丁腈橡胶的组织形貌；(a)变压器油70℃热油老化0h；(b)变压器油70℃热油老化168h；