[发明专利]一种聚氨酯改性的橡胶复合材料、制备方法及其在避雷器复合外套中的应用

说明书

本发明提供一种聚氨酯改性的橡胶复合材料、制备方法及其在避雷器复合外套中的应用。所述聚氨酯改性的橡胶复合材料，包括A组份：甲基乙烯基硅橡胶100份、低密度聚乙烯15～30份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物7～13份、白炭黑45～50份、聚二甲基硅氧烷8～12份、2,5‑二甲基‑2,5‑二(叔丁基过氧基)己烷2～3份、氢氧化铝100～120份、氧化锌3～4份、硬脂酸4～6份、硅烷偶联剂3～4份；B组份为聚氨酯预聚体：异佛尔酮二异氰酸酯39～40份、聚醚多元醇35～37份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.02份、甲基丙烯酸‑2‑羟乙酯23～24份、偶氮二异丁腈0.04～0.06份。该聚氨酯改性的橡胶复合材料，在体积电阻率、外延起始分解温度、拉伸强度和断裂伸长率数据中表现出较好的绝缘性、耐候性和力学性能，适用于避雷器的复合外套。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯改性的橡胶复合材料、制备方法及其在避雷器复合外套中的应用，属于硅橡胶制备技术领域。

背景技术

复合外套避雷器是由硅橡胶复合外套、环氧管、电阻片、内腔填充物和连接金具等组件构成的综合体。复合外套避雷器与瓷外套避雷器相比，具有体积小、重量轻、密封及耐污性能强、以及良好的防爆性能和耐候性等优点，因此复合外套避雷器已广泛应用于电力系统。

现在避雷器的复合外套材料往往因运行年久而出现硬化、脆化，甚至开裂等问题，严重影响复合外套避雷器绝缘性能和力学性能。目前对硅橡胶绝缘子改性的研究很多，主要的是通过硅橡胶共混物改性和添加补强填料改性这两种。共混物改性配合补强填料来改性硅橡胶对性能有很大的改善，如常用硅橡胶和低密度聚乙烯共混来提高了硅橡胶的电性能和力学性能，但此共混需要添加相容剂，相容剂的添加降低了硅橡胶的耐热性。因此，如何得到耐热性、电性能和力学性能良好的复合外套材料，是现阶段的主要研究方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氨酯改性的橡胶复合材料、制备方法及其在避雷器复合外套中的应用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种聚氨酯改性的橡胶复合材料，包括A组份和B组份，所述A组份与B组份以重量份为300:0.5～14的比例进行混合；

所述A组份包括如下重量份的原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、低密度聚乙烯15～30份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7～13份、白炭黑45～50份、聚二甲基硅氧烷8～12份、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷2～3份、氢氧化铝100～120份、氧化锌3～4份、硬脂酸4～6份、硅烷偶联剂3～4份；

所述B组份为聚氨酯预聚体，包括如下重量份的原料：异佛尔酮二异氰酸酯39～40份、聚醚多元醇35～37份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.02份、甲基丙烯酸-2-羟乙酯23～24份、偶氮二异丁腈0.04～0.06份。

所述白炭黑为气相法白炭黑。

所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为500000～700000；乙烯基的摩尔分数含量为0.08％。

所述低密度聚乙烯的分子量为100000～500000；密度为0.925g/cm³。

所述聚二甲基硅氧烷是羟基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为40cst。

所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃或聚氧化丙烯二醇，分子量为1000～10000。

所述的聚氨酯改性的橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按原料组成称取各原料，备用；