[发明专利]超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物及其制备方法。所述超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物包括的质量份的组分有：乙烯基聚二甲基硅氧烷100份、导电炭黑1‑10份、碳纳米管1‑5份、导电填料表面处理剂1‑5份、碳酸镁1‑10份、导电填料表面处理剂1‑5份、白炭黑1‑10份、白炭黑处理剂1‑10份、交联剂1‑10份、铂金催化剂0.1‑10份、抑制剂0.001‑1份。所述超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物各组份均匀分散，粘度低，流动性好，其固化成型后的半导电材料导电性好、体积电阻低且稳定、定伸变形小，其制备方法生产效率高，且产品性能稳定。

技术领域

本发明属于聚合物纤维技术领域，具体涉及一种超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用。

背景技术

超高压电缆终端及中间接头是超高压电缆附件核心部件，也是超高压电缆附件设计中的极为重要的部分。终端电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，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，而中间接头主要作用是使线路通畅，使电缆保持密封，并保证电缆接头处的绝缘等级，使其安全可靠地运行。半导电材料的作用是通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，均化电场改善了电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。

目前市面上生产超高压电缆终端及中间接头的半导电材料大多数是由高温混炼硅橡胶(HTV)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)等弹性体中分散导电炭黑或金属粉末而成的半导电性弹性体。如在目前公开的一种半导电材料中，其是采用碳纳米管和石墨烯复合作为导电填料，以乙烯基三甲氧基硅氧烷作为导电填料处理剂，羟基硅油作为结构化控制剂，通过分次投料捏合的工艺制备高温硫化固体导电硅橡胶。但在实际应用中发现，未经处理的碳纳米材料具有易团聚、不易分散的特性，传统的捏合手段无法对碳纳米管进行很好的表面处理，易造成碳纳米管分散不均，电阻不稳定的情况。

在公开的另一种半导电材料中，其是采用经过改性处理的碳纳米管和石墨烯作为导电填料，配合硫化剂进行混炼得到导电混炼胶。对碳纳米管及石墨烯预先进行表面处理，可以解决后期捏合分散不均的问题，但整体操作工艺复杂。

目前还公开了一种低电阻导电硅橡胶半导电材料中，其是以乙炔炭黑及纳米金属粉作为导电填料，将甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机，分批将乙炔炭黑加入甲基乙烯基硅橡胶中，并在这个过程中加入酸性粉、纳米金属粉、硅烷偶联剂、内部脱模剂控制温度在60-100℃捏合成团出料。

因此，目前单独使用乙炔炭黑作为导电填料或混合使用乙炔炭黑及金属粉，硅橡胶的导电性能仍然不理想。且单独使用碳纳米管及石墨烯制备导电硅橡胶的成本较高，不适用于传统导电硅橡胶应用领域。而且传统的工艺都是简单的共混，填料分散不好电阻不稳定，受温度影响大等缺点，而且在成型的时候需要压力大温度高、成型周期长、产品合格率低、定伸变形大等。

另外，基于传统半导电硅橡胶弹性体存在的如上述不足，导致目前超高压电缆终端及中间接头也存在两个问题：一是大量导电炭黑的加入使得胶料的粘度急剧上升，失去了低压快速注射的优势；二是导电炭黑分散不好，成型后的材料体积电阻率不稳定、受温度的影响大，最终高压电缆接头绝缘材料的保护受到影响，发生故障率高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物及其制备方法，以解决现有半导电材料由于填料分散不均等原因而导致的材料导电性不理想、电阻不稳定、对温度敏感、成型的压力大温度高、成型周期长、产品合格率低、定伸变形大等的技术问题。

本发明另一目的在于提供一种超高压电缆附件，以解决现有超高压电缆附件存在的导电性不理想、电阻不稳定和定伸变形大的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物。所述超高压电缆附件用半导电液体硅橡胶组合物包括如下质量份的组分：