本發(fā)明屬于電工電料領(lǐng)域，具體涉及一種防靜電復(fù)合絕緣材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
硅橡膠因具有優(yōu)異的耐熱性、抗寒性和電氣絕緣性等被廣泛應(yīng)用于電子電氣等行業(yè)。然而，正是由于這種突出的電絕緣性能，使硅橡膠基絕緣材料在使用過(guò)程中表面容易積累電荷，產(chǎn)生嚴(yán)重的靜電現(xiàn)象，降低了使用的安全性?，F(xiàn)有技術(shù)通常采用表面涂布抗靜電劑和在材料內(nèi)部添加導(dǎo)電填料（如乙炔炭黑）兩種方法來(lái)消除靜電。前者效果雖好，但持續(xù)性差，使用過(guò)程中經(jīng)擦拭成水洗得容易失去抗靜電性；后者的持久性好，但從根本上改變了材料的電絕緣性能，在電絕緣要求較高的場(chǎng)合不適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種防靜電復(fù)合絕緣材料及其制備方法，防靜電效果持久。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種防靜電復(fù)合絕緣材料，按照重量份包括以下組分：水合氧化鋁顆粒8~10份、乙烯基硅橡膠80~100份、沉淀法白炭黑40~50份、對(duì)二苯磺酸3~5份、水合氧化鎂顆粒5~8份、環(huán)氧樹脂30~40份、聚醚胺類固化劑15~20份、醚類稀釋劑8~10份、硅酸鋁纖維棉5~16份、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒25~30份、醚類促進(jìn)劑1.5~2.5份、阻燃劑15~24份、抗氧劑1～2份、硅烷偶聯(lián)劑6～8份。
進(jìn)一步地，按照重量份包括以下組分：水合氧化鋁顆粒8份、乙烯基硅橡膠80份、沉淀法白炭黑40份、對(duì)二苯磺酸3份、水合氧化鎂顆粒5份、環(huán)氧樹脂30份、聚醚胺類固化劑15份、醚類稀釋劑8份、硅酸鋁纖維棉5份、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒25份、醚類促進(jìn)劑1.5份、阻燃劑15份、抗氧劑1份、硅烷偶聯(lián)劑6份。
進(jìn)一步地，所述納米級(jí)水合氧化鋁顆粒的直徑為100～500nm。
進(jìn)一步地，所述硅烷偶合劑選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此組合中的其中一種。
進(jìn)一步地，所述阻燃劑選自氧化鎂、三氧化二鋁、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的一種或者它們的混合物。
一種防靜電復(fù)合絕緣材料的制備方法，主要包括以下步驟：
步驟1：原材料處理，先將水合氧化鋁顆粒和乙烯基硅橡膠放入90~110℃真空干燥箱中，在0.05~0.08mpa的真空度下保溫干燥30~45min，再其他原料組分放入60~70℃真空箱中，在0.05~0.08mpa的真空度下保溫抽氣30~45min；
步驟2：混料，將步驟1中干燥處理后的水合氧化鋁顆粒、乙烯基硅橡膠、沉淀法白炭黑、對(duì)二苯磺酸、水合氧化鎂顆粒、環(huán)氧樹脂加入電動(dòng)攪拌機(jī)內(nèi)，混合攪拌20~40min后，向正在攪拌的混合物中按配方緩慢加入聚醚胺類固化劑、醚類稀釋劑、硅酸鋁纖維棉、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒，待完全混合后，再加入醚類促進(jìn)劑、阻燃劑、抗氧劑以及硅烷偶聯(lián)劑攪拌5~10min至均勻；
步驟3：除氣泡，將步驟2中混合均勻的混合物放入50~60℃的真空干燥箱中至表面無(wú)泡沫；
步驟4：固化成型，將步驟3中得到的無(wú)泡混合物倒入50~70℃模具中，再升溫至90～110℃，保溫固化5～9h，冷卻至室溫后，脫模得防靜電復(fù)合絕緣材料。
進(jìn)一步地，所述步驟3中的真空干燥箱的真空度為0.02~0.08mpa。
進(jìn)一步地，所述步驟4模具的尺寸為200×400×400mm。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種防靜電復(fù)合絕緣材料及其制備方法，制備工藝簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，所制備的絕緣材料具有優(yōu)異的力學(xué)綜合性能和超低的表面電阻率，能有效預(yù)防絕緣材料使用過(guò)程中靜電的產(chǎn)生，且具有抗靜電性能持久，不改變絕緣材料電絕緣性能的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景；所使用的原料中的水和氧化鋁以及水和氧化鎂具有不定形耐火性能，使得絕緣材料具有一定的高溫阻燃性能。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種防靜電復(fù)合絕緣材料，按照重量份包括以下組分：水合氧化鋁顆粒8份、乙烯基硅橡膠80份、沉淀法白炭黑40份、對(duì)二苯磺酸3份、水合氧化鎂顆粒5份、環(huán)氧樹脂30份、聚醚胺類固化劑15份、醚類稀釋劑8份、硅酸鋁纖維棉5份、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒25份、醚類促進(jìn)劑1.5份、阻燃劑15份、抗氧劑1份、硅烷偶聯(lián)劑6份。
所述納米級(jí)水合氧化鋁顆粒的直徑為100nm。
所述硅烷偶合劑選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此組合中的其中一種。
所述阻燃劑選自氧化鎂、三氧化二鋁、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的一種或者它們的混合物。
一種防靜電復(fù)合絕緣材料的制備方法，主要包括以下步驟：
步驟1：原材料處理，先將水合氧化鋁顆粒和乙烯基硅橡膠放入90℃真空干燥箱中，在0.05mpa的真空度下保溫干燥30min，再其他原料組分放入60℃真空箱中，在0.05mpa的真空度下保溫抽氣30~45min；
步驟2：混料，將步驟1中干燥處理后的水合氧化鋁顆粒、乙烯基硅橡膠、沉淀法白炭黑、對(duì)二苯磺酸、水合氧化鎂顆粒、環(huán)氧樹脂加入電動(dòng)攪拌機(jī)內(nèi)，混合攪拌20min后，向正在攪拌的混合物中按配方緩慢加入聚醚胺類固化劑、醚類稀釋劑、硅酸鋁纖維棉、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒，待完全混合后，再加入醚類促進(jìn)劑、阻燃劑、抗氧劑以及硅烷偶聯(lián)劑攪拌5min至均勻；
步驟3：除氣泡，將步驟2中混合均勻的混合物放入50℃的真空干燥箱中至表面無(wú)泡沫；
步驟4：固化成型，將步驟3中得到的無(wú)泡混合物倒入50℃模具中，再升溫至90℃，保溫固化5h，冷卻至室溫后，脫模得防靜電復(fù)合絕緣材料。
所述步驟3中的真空干燥箱的真空度為0.02mpa。
所述步驟4模具的尺寸為200×400×400mm。
實(shí)施例2
一種防靜電復(fù)合絕緣材料，按照重量份包括以下組分：水合氧化鋁顆粒9份、乙烯基硅橡膠90份、沉淀法白炭黑45份、對(duì)二苯磺酸4份、水合氧化鎂顆粒6份、環(huán)氧樹脂35份、聚醚胺類固化劑18份、醚類稀釋劑9份、硅酸鋁纖維棉10份、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒29份、醚類促進(jìn)劑2.0份、阻燃劑20份、抗氧劑1份、硅烷偶聯(lián)劑6份。
所述納米級(jí)水合氧化鋁顆粒的直徑為100～500nm。
所述硅烷偶合劑選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此組合中的其中一種。
所述阻燃劑選自氧化鎂、三氧化二鋁、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的一種或者它們的混合物。
一種防靜電復(fù)合絕緣材料的制備方法，主要包括以下步驟：
步驟1：原材料處理，先將水合氧化鋁顆粒和乙烯基硅橡膠放入100℃真空干燥箱中，在0.06mpa的真空度下保溫干燥40min，再其他原料組分放入65℃真空箱中，在0.06mpa的真空度下保溫抽氣40min；
步驟2：混料，將步驟1中干燥處理后的水合氧化鋁顆粒、乙烯基硅橡膠、沉淀法白炭黑、對(duì)二苯磺酸、水合氧化鎂顆粒、環(huán)氧樹脂加入電動(dòng)攪拌機(jī)內(nèi)，混合攪拌30min后，向正在攪拌的混合物中按配方緩慢加入聚醚胺類固化劑、醚類稀釋劑、硅酸鋁纖維棉、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒，待完全混合后，再加入醚類促進(jìn)劑、阻燃劑、抗氧劑以及硅烷偶聯(lián)劑攪拌8min至均勻；
步驟3：除氣泡，將步驟2中混合均勻的混合物放入55℃的真空干燥箱中至表面無(wú)泡沫；
步驟4：固化成型，將步驟3中得到的無(wú)泡混合物倒入60℃模具中，再升溫至100℃，保溫固化5～9h，冷卻至室溫后，脫模得防靜電復(fù)合絕緣材料。
所述步驟3中的真空干燥箱的真空度為0.06mpa。
所述步驟4模具的尺寸為200×400×400mm。
實(shí)施例3
一種防靜電復(fù)合絕緣材料，按照重量份包括以下組分：水合氧化鋁顆粒10份、乙烯基硅橡膠100份、沉淀法白炭黑50份、對(duì)二苯磺酸5份、水合氧化鎂顆粒8份、環(huán)氧樹脂40份、聚醚胺類固化劑20份、醚類稀釋劑10份、硅酸鋁纖維棉16份、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒30份、醚類促進(jìn)劑2.5份、阻燃劑24份、抗氧劑2份、硅烷偶聯(lián)劑8份。
所述納米級(jí)水合氧化鋁顆粒的直徑為500nm。
所述硅烷偶合劑選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此組合中的其中一種。
所述阻燃劑選自氧化鎂、三氧化二鋁、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的一種或者它們的混合物。
一種防靜電復(fù)合絕緣材料的制備方法，主要包括以下步驟：
步驟1：原材料處理，先將水合氧化鋁顆粒和乙烯基硅橡膠放入110℃真空干燥箱中，在0.08mpa的真空度下保溫干燥45min，再其他原料組分放入70℃真空箱中，在0.08mpa的真空度下保溫抽氣45min；
步驟2：混料，將步驟1中干燥處理后的水合氧化鋁顆粒、乙烯基硅橡膠、沉淀法白炭黑、對(duì)二苯磺酸、水合氧化鎂顆粒、環(huán)氧樹脂加入電動(dòng)攪拌機(jī)內(nèi)，混合攪拌40min后，向正在攪拌的混合物中按配方緩慢加入聚醚胺類固化劑、醚類稀釋劑、硅酸鋁纖維棉、納米級(jí)水合氧化鋁顆粒，待完全混合后，再加入醚類促進(jìn)劑、阻燃劑、抗氧劑以及硅烷偶聯(lián)劑攪拌10min至均勻；
步驟3：除氣泡，將步驟2中混合均勻的混合物放入60℃的真空干燥箱中至表面無(wú)泡沫；
步驟4：固化成型，將步驟3中得到的無(wú)泡混合物倒入70℃模具中，再升溫至110℃，保溫固化9h，冷卻至室溫后，脫模得防靜電復(fù)合絕緣材料。
所述步驟3中的真空干燥箱的真空度為0.08mpa。
所述步驟4模具的尺寸為200×400×400mm。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。