【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶材料，具体涉及一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
1、众所周知，由电厂发电到最终工业用电或者民用电，都要经过很长的路线传输。在输配电的过程中，电线电缆需要连接、保护及转换，其中会用到大量由橡胶材料制成的电缆附件。epdm橡胶材料相比于传统的聚合物在电缆附件材料方面表现出更优异的性能，具有优异的电绝缘性、抗紫外线、耐磨性、耐水汽和耐氧化等特性，因而在电力电缆附件领域被广泛应用。
2、固体绝缘材料在电应力和电解质杂质联合作用下，会在表面或内部产生导电通道，这种现象称之为电痕化。在电力特殊传送环境中，橡胶电缆附件绝缘材料表面易被酸、碱或盐等外界物质污染，会造成绝缘性下降，慢慢会漏电，出现电痕化；时间长了更会导致电力事故，没法保证电力的安全运行。目前的epdm电缆附件产品大部分是应用于室内或环境温和的场所，外界对电缆附件产品影响比较小，对于产品电痕化或耐漏电起痕特性没有过多要求，而普通的epdm产品电痕化等级还达不到最低的1a 2.5kv。
3、对此，本专利技术提供了一种耐痕化等级能达到1a 3.5kv的epdm绝缘橡胶材料，进而克服普通epdm产品在恶劣环境下易电痕化导致漏电的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料及其制备方法，该epdm橡胶材料能够应用于特殊电力传输环境中，克服了普通epdm产品在恶劣环境下易电痕化导致漏电的缺陷，极大保证了输配电线路的安
2、本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现：一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料，所述epdm橡胶材料包括如下重量份的原料组成：epdm生胶100份、改性剂70-90份、交联剂0.05-0.5份、补强填料50-90份、活化剂5-10份、增塑剂20-40份、防老剂0.5-5份、色粉0-3份、偶联剂0.5-5份、硫化剂1-6份。
3、进一步的，所述耐电痕化绝缘epdm橡胶材料还包括mq硅树脂，所述mqg硅树脂的制备方法包括如下步骤：取质量比为8：1的六甲基二硅氧烷和四甲基二乙烯基二硅氧烷加入到质量比为1：1：1.4-1.5的盐水、乙醇和水的混合液中充分搅拌，向其中滴加正硅酸乙酯，继续反应0.5-1h，随后继续滴加n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，反应1-1.5h，反应结束后，向其中加入甲苯充分搅拌，然后静置16-24h，取出甲苯相，加入碳酸氢纳进行中和，然后加入无水硫酸镁，经真空抽滤和减压蒸馏得到粘稠浆料，即为所述mq硅树脂，所述mq硅树脂的乙烯基含量为2.17wt％。
4、进一步的，所述正硅酸乙酯与六甲基二硅氧烷的质量比为2-2.5：1，所述n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷与六甲基二硅氧烷的质量比为1：14.5-15。
5、进一步的，所述改性剂为改性氢氧化铝，其中，所述氢氧化铝是由质量比为0.2-0.5：1-2：2-4的小粒径0.5-10μm、中粒径11-100μm和大粒径100-200μm的三种氢氧化铝混合而成的混合物。
6、进一步的，所述改性氢氧化铝的制备方法包括如下步骤：将氢氧化铝加入到体积比为1：1的去离子水和异丙醇混合溶液中进行超声分散，然后升高温度至60-80℃，向其中加入乙烯基硅烷，搅拌0.5-1h，经洗涤、过滤和干燥即得到所述改性氢氧化铝。其中，乙烯基硅烷的质量为氢氧化铝质量的4-7％。
7、进一步的，所述交联剂为二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯或2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷中的至少一种。
8、进一步的，所述补强填料为气相白炭黑、煅烧高岭土、纳米二氧化硅、无水硅酸铝、玻璃粉或改性硼酸锌中的至少一种。在本专利技术中，所述补强填料优选为由质量比为6：4：5的的煅烧高岭土、改性硼酸锌或玻璃粉、与气相白炭黑混合而成的混合物。
9、进一步的，所述活化剂是由质量比为5：1的氧化锌和硬脂酸混合而成，所述增塑剂为石蜡油、矿物油、硅油或a-42中的至少一种。
10、进一步的，所述硫化剂为dbph、dbph、bipb、dcp、taic或tmptma中的至少一种，所述偶联剂为a171或a172，所述防老剂为防老剂rd或抗氧剂1010。
11、本专利技术还提供了一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
12、(1)取epdm生胶置于加压式密炼机中塑化，向其中加入1/4质量份数的改性剂和交联剂混炼，得到改性处理的epdm生胶；
13、(2)向步骤(1)改性处理的epdm生胶中加入活化剂、补强填料、偶联剂、剩余改性剂、增塑剂、防老剂和色粉，充分混合均匀，混炼后排出胶料自然降温；
14、(3)将冷却后的胶料置于密炼机或开炼机中，向其中加入硫化剂充分混匀，然后在硫化机上硫化，即得到所述耐电痕化绝缘epdm橡胶材料。
15、进一步的，在步骤(1)中，混炼的温度为140-150℃，时间为5-10min。
16、进一步的，在步骤(2)中，混炼的温度为150-160℃，时间为5-20min。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、(1)本专利技术所述耐电痕化绝缘epdm橡胶材料的耐电痕性能能够达到1a3.5kv等级，同时也保持良好的力学性能和加工性能，并且制备方法上简单可控、流程短，生产成本较低，能够规模化生产。
19、(2)本专利技术通过在epdm生胶中加入改性剂和交联剂进行预处理，使改性剂能够均匀分散到epdm基质中，甚至使材料连接为一体，改性剂在高温下会吸热降温，同时还有阻燃作用，在有电蚀情况下材料温度降低极大阻碍了电场电蚀的破坏进程，进而有助于提高该epdm橡胶材料的耐电痕化性能。
20、(3)本专利技术通过在epdm经改性剂处理的基础上，进一步加入特定组分的补强填料、偶联剂、活化剂和增塑剂等添加助剂，能够显著提高epdm橡胶材料的强度和加工性能，使该epdm橡胶材料具有致密的交联网络，并且使得该epdm橡胶材料在高温下会烧结变硬，进一步会降低电场的蚀损，起保护epdm产品的作用，从而实现材料在特殊环境中的应用，提高安全性。
21、(4)本专利技术通过在体系中引入与epdm基质相容性较好的改性mq树脂，产生了结构交联，阻止了电弧对epdm橡胶材料进一步的破坏，并且改性mq树脂具有较高的热稳定性、阻燃性和绝缘性，有利于该epdm橡胶材料在反复的电弧作用下保持较完整的表面，缓解电弧的侵蚀。
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1.一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述EPDM橡胶材料包括如下重量份的原料组成：EPDM生胶100份、改性剂70-90份、交联剂0.05-0.5份、补强填料50-90份、活化剂5-10份、增塑剂20-40份、防老剂0.5-5份、色粉0-3份、偶联剂0.5-5份、硫化剂1-6份。
2.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述改性剂为改性氢氧化铝，其中，所述氢氧化铝是由质量比为0.2-0.5：1-2：2-4的小粒径0.5-10μm、中粒径11-100μm和大粒径100-200μm的三种氢氧化铝混合而成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述改性氢氧化铝的制备方法包括如下步骤：将氢氧化铝加入到去离子水和异丙醇混合溶液中进行超声分散，然后升高温度至60-80℃，向其中加入乙烯基硅烷，搅拌0.5-1h，经洗涤、过滤和干燥即得到所述改性氢氧化铝。
4.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述交联剂为二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化异丙苯、
5.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述补强填料为气相白炭黑、煅烧高岭土、纳米二氧化硅、无水硅酸铝、玻璃粉或改性硼酸锌中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述活化剂是由质量比为5：1的氧化锌和硬脂酸混合而成，所述增塑剂为石蜡油、矿物油、硅油或A-42中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料，其特征在于：所述硫化剂为DBPH、DBPH、BIPB、DCP、TAIC或TMPTMA中的至少一种，所述偶联剂为A171或A172，所述防老剂为RD、抗氧剂1010。
8.如权利要求1-7任一项所述的耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的一种耐电痕化绝缘EPDM橡胶材料的制备方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料，其特征在于：所述epdm橡胶材料包括如下重量份的原料组成：epdm生胶100份、改性剂70-90份、交联剂0.05-0.5份、补强填料50-90份、活化剂5-10份、增塑剂20-40份、防老剂0.5-5份、色粉0-3份、偶联剂0.5-5份、硫化剂1-6份。
2.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料，其特征在于：所述改性剂为改性氢氧化铝，其中，所述氢氧化铝是由质量比为0.2-0.5：1-2：2-4的小粒径0.5-10μm、中粒径11-100μm和大粒径100-200μm的三种氢氧化铝混合而成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料，其特征在于：所述改性氢氧化铝的制备方法包括如下步骤：将氢氧化铝加入到去离子水和异丙醇混合溶液中进行超声分散，然后升高温度至60-80℃，向其中加入乙烯基硅烷，搅拌0.5-1h，经洗涤、过滤和干燥即得到所述改性氢氧化铝。
4.根据权利要求1所述的一种耐电痕化绝缘epdm橡胶材料，其特征在于：所述交联剂为二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化异丙苯、...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹志平，
申请(专利权)人：东莞市利群榕兴高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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