本發(fā)明屬于硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著城市的人口增長,社會和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們消費(fèi)習(xí)慣的改變，固體廢物大量增長。進(jìn)入21世紀(jì)，人類面對的主要難題之一就是廢物處理。由于大部分高分子材料不能生物降解，如何處理廢舊橡膠、塑料就成為一個(gè)日益迫切的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。高分子材料有質(zhì)量輕，柔韌性好，通用性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。在完成它們的使用壽命后，廢舊高分子材料可以回收再利用。

近20年來，在全球電力工程中，用覆蓋有聚合物保護(hù)層的高壓絕緣子來取代陶瓷高壓絕緣子和玻璃高壓絕緣子的趨勢已經(jīng)非常明顯?，F(xiàn)在，在俄羅斯以及獨(dú)聯(lián)體國家內(nèi)的電力系統(tǒng)中投入運(yùn)行的各種形狀和結(jié)構(gòu)的聚合物絕緣子已逾25萬套。特別是無需使用線擔(dān)就能懸掛導(dǎo)線的懸掛棒式絕緣子已得到廣泛的應(yīng)用。絕緣子包括用玻璃纖維增強(qiáng)的高強(qiáng)度環(huán)氧膠料加工的絕緣體，金屬配件和保護(hù)層。制備絕緣子防護(hù)包覆層的主要材料是填充了大量經(jīng)過凈化的二氧化硅粉末(石英礦)或氫氧化鋁的環(huán)氧樹脂，乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物(也含上述填充劑)以及硅橡膠。這其中，硅橡膠由于其良好的耐候性、彈性、環(huán)境友好性而具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，與大多數(shù)其他絕緣材料不同，硅橡膠還具有較低的表面能，即可阻止在制品表面上生成連續(xù)的水膜，進(jìn)而能阻止電弧泄漏。

但不可忽略的是，聚合物絕緣子的價(jià)格要比傳統(tǒng)絕緣子貴得多，因此，成本大大地限制了它的應(yīng)用。而應(yīng)用再生處理廢棄的或已滿使用期限硅橡膠層，將制得的再生膠粉加進(jìn)保護(hù)用包覆層的組分中，在不影響材料性能的情況下可大大降低了聚合物絕緣子的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明提供的絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料具有較好的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和電絕緣強(qiáng)度。

一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料，包括以下組分：硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑、橡膠填料，并且硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑以及橡膠填料的質(zhì)量比為100：(5～30)：(1～20)：(0～10)：(0.8～5)：(0.01～0.05)：(10～50)。

所述退役絕緣子填料為改性的退役絕緣子填料。

所述硫化劑為過氧化二異丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)已烷；

所述鉑催化劑為二氧化鉑、氯鉑酸和鉑的絡(luò)合物中的一種以上。

所述硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠中的一種以上。

所述橡膠填料為二氧化硅。

一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料的制備方法，利用所述的一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料，其特征是：包括以下步驟：

將硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑、橡膠填料按照質(zhì)量比為100：(5～30)：(1～20)：(0～10)：(0.8～5)：(0.01～0.05)：(10～50)在雙輥機(jī)中混合并進(jìn)行硫化反應(yīng)，硫化反應(yīng)的溫度為150℃～200℃，硫化反應(yīng)的時(shí)間為15min～240min，所述硫化反應(yīng)的壓力為5MPa～15MPa。

通過上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：

通過本發(fā)明制備的耐熱有機(jī)硅復(fù)合材料在退役絕緣子填料的存在下，與其它組分的協(xié)同作用下，使得新型有機(jī)硅復(fù)合材料制備的絕緣子具有較好的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及電絕緣強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的新型有機(jī)硅復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為2.0MPa～4.5MPa，拉斷伸長率為110％～170％，電絕緣強(qiáng)度10kV/m～20kV/m。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料，由包括以下組分的原料制得：硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑、橡膠填料。

優(yōu)選地，所述硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑、橡膠填料的質(zhì)量比為100：(5～30)：(1～20)：(0～10)：(0.8～5)：(0.01～0.05)：(10～50)。

優(yōu)選地，所述硅橡膠選自二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述硫化劑選自過氧化二異丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)已烷；

所述鉑催化劑選自二氧化鉑、氯鉑酸和鉑的絡(luò)合物中的一種或多種。

所述橡膠填料為二氧化硅。

所述硅烷偶聯(lián)劑為在室溫下將乙烯基三烷氧基硅烷與γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三烷氧基硅烷按質(zhì)量比為100:(50～100)加入到反應(yīng)釜中，攪拌乙烯基三烷氧基硅烷與γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三烷氧基硅烷的混合物，并且加熱至100℃～150℃，保持100℃～150℃反應(yīng)3小時(shí)～5小時(shí)，冷卻，過濾，獲得的濾渣為硅橡膠粉體表面改性劑新型硅烷偶聯(lián)劑組合物。

所述退役絕緣子填料為應(yīng)用所述新型硅烷偶聯(lián)劑制備的改性的退役絕緣子填料。

一種絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將硅橡膠、退役絕緣子填料、硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硫化劑、鉑催化劑、橡膠填料按照質(zhì)量比為100：(5～30)：(1～20)：(0～10)：(0.8～5)：(0.01～0.05)：(10～50)在雙輥機(jī)中混合并進(jìn)行硫化反應(yīng)，得到絕緣子用新型有機(jī)硅復(fù)合材料；

優(yōu)選地，所述硫化反應(yīng)的溫度為150℃～200℃；所述硫化反應(yīng)的時(shí)間為15min～240min；所述硫化反應(yīng)的壓力為5MPa～15MPa。

實(shí)施例1

將100g分子量為50萬的甲基乙烯基硅橡膠、改性退役絕緣子填料22.5g、羥基硅油8g、過氧化二異丙苯1.44g、鉑-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷配合物(鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0×10-4％)0.01g、氣相白炭黑30g通過雙輥機(jī)進(jìn)行混合，混合均勻后制成2mm的樣品于170℃、10MPa下進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為20min，得到有機(jī)硅復(fù)合材料。

本發(fā)明按照上述技術(shù)方案所述測試方法對制得的新型有機(jī)硅復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1：

表1 本發(fā)明提供的實(shí)施例1～2和比較例制備的新型有機(jī)硅復(fù)合材料的性能測試結(jié)果

實(shí)施例2

將100g分子量為50萬的甲基乙烯基硅橡膠、改性退役絕緣子填料10g、羥基硅油7g、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷2g、鉑-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷配合物(鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0×10-4％)0.02g、氣相白炭黑40g通過雙輥機(jī)進(jìn)行混合，混合均勻后制成2mm樣品于175℃、10MPa下進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為20min，得到新型有機(jī)硅復(fù)合材料。

本發(fā)明按照上述技術(shù)方案所述測試方法對制得的新型有機(jī)硅復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1。