(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010534010.9
(22)申请日 2020.06.12
(71)申请人 苏州九维电气制造有限公司
地址 215000 江苏省苏州市吴江区黎里镇
城司路北侧
(72)发明人 郝峰 吴学军
(51)Int.Cl.
C08L 83/04(2006.01)
C08L 83/16(2006.01)
C08K 13/06(2006.01)
C08K 9/06(2006.01)
C08K 3/36(2006.01)
C08K 3/38(2006.01)
C08K 3/04(2006.01)
C08K 5/5313(2006.01)
C08K 5/5419(2006.01)
(54)发明名称
法
(57)摘要
本发明涉及一种高稳定型自固化绝缘保护
包材及其制备方法，涉及绝缘保护材料技术领
域，旨在解决现有绝缘保护包材耐高温高湿稳定
性不佳的问题。本发明的高稳定型自固化绝缘包
材由包括按重量份计的甲基硅橡胶50-80份、聚
碳甲基硅烷10-15份、填料5-10份、交联剂5-10
份、封端剂0.5-3份、催化剂0.5-3份、气相白炭黑
3-6份、光稳定剂0.5-5份和阻燃剂10-20份制成，
所述填料为二氧化硅粉和电气石粉的混合物，其
制备工艺包括原料预混、混炼和成型包装步骤，
具有在高湿高温环境下耐气候稳定性佳、使用耐
久的优势。权利要求书1页 说明书11页CN 111635633 A 2020.09.08
C N 111635633
A
1.一种高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：由包括如下重量份的组分制成，甲基硅橡胶 50-80份
聚碳甲基硅烷 10-15份
填料 5-10份
交联剂 5-10份
封端剂 0.5-3份
催化剂 0.5-3份
气相白炭黑 3-6份
光稳定剂 0.5-5份
阻燃剂 10-20份；
所述填料为二氧化硅粉和电气石粉的混合物。
2.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述填料中二氧化硅粉和电气石粉的质量比为1：（1-2）。
3.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述封端剂为三甲基硅醇、三乙基硅醇或两者的混合物。
5.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡。
6.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述光稳定剂为紫外线吸收剂UV -O、紫外线吸收剂UV -9或紫外线吸收剂UV -531。
7.根据权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材，其特征在于：所述阻燃剂为10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物。
8.权利要求1所述的高稳定型自固化绝缘保护包材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一、将配方量的甲基硅橡胶、聚碳硅烷、交联剂、封端剂混合均匀得混合物一；将配方量的填料、光稳定剂和阻燃剂混合均匀得混合物二，所述填料为二氧化硅粉和电气石粉的混合物；将配方量的气相白炭黑和催化剂混合均匀得混合物三；
步骤二、将混合物一与混合物二于75-85℃条件下混炼均匀后，加入混合物三混匀，得混合料；
步骤三、将混合料制成片状或条状包材后密封包装。
9.根据权利要求8所述的高稳定型自固化绝缘保护包材的制备方法，其特征在于：所述填料中二氧化硅粉和电气石粉的质量比为1：（1-2）。
10.根据权利要求8所述的高稳定型自固化绝缘保护包材的制备方法，其特征在于所述填料经由如下工艺改性处理而得：
P1、于75-85℃、3000-5000rpm转速条件下，将电气石粉和硅烷偶联剂按质量比1：（1~1.5）混合15-30min得混合料；
P2、于100~110℃条件下，将P1步骤得到的混合料烘干1~2h;
P3、降温，得经改性处理的填料备用。
权 利 要 求 书1/1页CN 111635633 A
高稳定型自固化绝缘保护包材及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及架空裸线用绝缘保护材料的技术领域，尤其是涉及一种高稳定型自固化绝缘保护包材及其制备方法。
背景技术
[0002]在架空裸导线离新建房屋、树木太近，亦或者架空绝缘裸导线连接点暴露在空气中等场合时，出于安全考虑，需要对架空裸导线或者导线连接点进行局部绝缘保护处理，以增加导线耐压力或减少因水汽进入造成的连接点接触电阻增大引起的安全隐患。原始状态柔软、附着性佳、操作施工方便的自固化绝缘保护包材，因为优异的施工简便性，成为架空裸导线局部绝缘处理的首选手段。 [0003]目前，市场用于架空裸导线局部绝缘处理的包材主要以自固化硅橡胶类产品为主，比如525W(L)自固化绝缘防水保护包材、ELEP-525自固化绝缘防水保护包材、QD-525自固化绝缘防水保护包材、ZKW-360自固化绝缘防水保护包材、HB525W自固化绝缘防水保护片等。这类产品都具有施工简便，只需要将其包绕/包覆于架空裸导线表面或需要进行绝缘保护处理位置，于自然状态下自固化形成绝缘保护层即可。其人工UV加速老化试验达1000h仍无明显变化，在常规、非腐蚀、无重污染的相对温和环境下使用寿命可达10年。
[0004]而根据本领域的相关研究(“Effect of vulcanization temperature and humidity on the properties of RTV silicone rubber”.Xutao Wu et.IOP Conf.Series:Materials Science and Engineering 207(2017)012011 doi:10.1088/ 1757-899X/207/1/012011)发现：不同的硫化温度和湿度条件对室温自固化硅橡胶的热稳定性具有影响，硫化湿度增加、热稳定性变差，硫化温度增加、热稳定性增加。即，将
前述以常温自固化硅橡胶为主体材料制成的绝缘保护包材应用于不同的环境时，必须考虑应用地区气候对包材固化后性能带来的影响。
[0005]这类以室温自固化硅橡胶为主要材料制成的绝缘保护材料由于是在相对温和的室温条件固化的，固化后的稳定性也就无法达到高温固化硅橡胶的程度，进而对绝缘保护包材的耐候稳定性带来负面影响。与此同时在实际生活中，裸导线的架设环境气候往往存在复杂多样性，比如，在我国北纬23°26′以南地区属于湿热的热带气候，而在西北地区则是温差大且相对干燥的内陆气候。在对裸导线进行局部绝缘处理时，即便是相同的绝缘保护包材用于不同的地方也会表现出不同的使用使用性能。比如，将这类以常温自固化硅橡胶为主体材料制成的绝缘保护包材应用直接应用于北纬23°26′以南低纬度地区时，裸导线局部绝缘处理施工候绝缘保护包材是在高湿度环境下固化，相应地其固化后的稳定性也就无法达到理想状态。在后续使用过程中，绝缘保护包材需要长时间耐受高温日照以及高湿度环境的侵蚀，致使绝缘保护包材在高温高湿环境下无法发挥其理想程度的耐气候稳定性，进而容易引起脱落或者剥离问题。
[0006]因而，这类自固化绝缘保护包材在高湿高热环境下的耐气候稳定性仍有进一步提升的空间。
发明内容
[0007]针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高稳定型自固化绝缘保护包材，其具有在高湿高温环境下耐气候稳定性佳、使用耐久的优势。
[0008]本发明的目的之二是提供一种高稳定型自固化绝缘保护包材的制备方法，采用该方法制得的高稳定型自固化绝缘保护包材具有在高湿高温环境下耐气候稳定性佳、使用耐久、施工操作简便的优势。
[0009]本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高稳定型自固化绝缘保护包材，由包括如下重量份的组分制成，
所述填料为二氧化硅粉和电气石粉的混合物。
[0010]本发明以甲基硅橡胶、交联剂、封端剂、催化剂和气相白炭黑为主体材料，形成具有常温自固化性能的聚合物体系，制得的绝缘保护包材可以被制成片状或条状、再用铝箔包装袋密封包装，使用时在使用时间内直接将保护片或保护条包缠/包覆于架空裸导线表面或需要进行绝缘保护处理位置即可，施工操作简便。同时，本发明的自固化绝缘保护包材中掺加了限定量的聚碳甲基硅烷和填料，而且填料为二氧化硅和电气石粉的混合物，一定程度上增加绝缘保护包材的耐水性和增加绝缘保护包材在自然状态下的固化程度，使得绝缘保护包材在高温高湿环境下可以获得足够的硬度以及稳定性，耐候耐老化的性能更佳。光稳定剂和阻燃剂的掺入在于进一步提升绝缘保护包材的稳定性和阻燃性，使得制得的自固化绝缘保护包材满足相关标准和使用要求。
[0011]进一步地，所述填料中二氧化硅粉和电气石粉的质量比为1：(1-2)。
[0012]通过采用上述技术方案，对绝缘保护包材在高温高湿环境下的稳定性的提升效果显著。
[0013]进一步地，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或两者的混合物。[0014]甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷均可参与硅橡胶的自固化反应(硫化反应)，使得硅橡胶高分子之间发生一定程度的交联，增加了自固化绝缘保护包材施工后的耐
候稳定性，同时使得绝缘保护包材制成后保有足够的初始抗拉强度，在施工时绝缘保护包材不易被拉断。
[0015]进一步地，所述封端剂为三甲基硅醇、三乙基硅醇或两者的混合物。
[0016]三甲基硅醇、三乙基硅醇均参与硅橡胶的固化反应，使得绝缘保护包材完全后有足够的硬度、耐水性和稳定性，且制得绝缘保护包材具有较高的初始抗拉强度，不易在进行裸导线局部绝缘保护处理时拉断保护包材。
[0017]进一步地，所述催化剂为辛酸亚锡。
[0018]辛酸亚锡对硅橡胶硫化具有较好的催化效率，选择辛酸亚锡作为催化剂，可使得制得绝缘保护包材具有合适的操作时间和相对较短的完全固化时间。
[0019]进一步地，所述光稳定剂为紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9或紫外线吸收剂UV-531。
[0020]紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9或紫外线吸收剂UV-531均对绝缘保护包材的耐候稳定性，尤其是耐日照具有显著的提升作用，延长了绝缘保护包材在严苛环境下的使用寿命。
[0021]进一步地，所述阻燃剂为10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物。
[0022]通过采用上述技术方案，减缓了绝缘保护包材的老化速度，使得绝缘保护包材在高温高湿环境下具有优异的稳定性。
[0023]一种高稳定型自固化绝缘保护包材的制备方法，包括如下步骤，步骤一、将配方量的甲基硅橡胶、聚碳硅烷、交联剂、封端剂混合均匀得混合物一；将配方量的填料、光稳定剂和阻燃剂混合均匀得混合物二，所述填料为二氧化硅粉和电气石粉的混合物；将配方量的气相白炭黑和催化剂混合均匀得混合物三；
步骤二、将混合物一与混合物二于75-85℃条件下混炼均匀后，降温至45-55℃后加入混合物三混匀，得混合料；
步骤三、将混合料制成片状或条状包材后密封包装。
[0024]通过采用上述技术方案，在步骤一先对各类物料分别进行预混合，利于后续步骤中无聊快速混合均匀和缩减制备时间；步骤二，在特定温度环境下依次将混合物一、混合物二、混合物三进行混合，即得粘稠泥浆状的混合料；最后，再将混合料制成适合绝缘保护处理操作的片状或条状包材并密封包装，即得自固化绝缘保护包材产品。混合料由于具有一定的粘度，且在制备过程中已经发生的轻微的固化(硫化)，使得能够形成柔软、具有一定初始抗拉强度的片状或条状包材，密封处理可以隔绝外界水汽、氧气和光照，使得绝缘保护包材的固化反应被最大程度抑制或延缓，在使用时撕开包装，在可操作时间内将
绝缘保护包材直接包缠/包覆于架空裸导线或者需进行绝缘保护处理的连接点即可。如此制得的绝缘保护包材具有在高湿高温环境下耐气候稳定性佳、使用耐久的优势，且应用时施工操作简便。
[0025]进一步地，所述填料中二氧化硅粉和电气石粉的质量比为1：(1-2)。
[0026]进一步地，所述填料经由如下工艺改性处理而得：
P1、于75-85℃、3000-5000rpm转速条件下，将填料和硅烷偶联剂按质量比1：(1～1.5)混合15-30min得混合料；
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