超高压及特高压防污闪室温硫化硅橡胶制备及改性研究

摘要

随着高压输变电的发展，污闪事件引起大面积的停电时有发生，对国民经济发展造成很大危害。防止高压以及超高压绝缘子上污闪事故的发生，是保证供电安全的一项重要课题。室温硫化硅橡胶有较强的憎水性和绝缘性，是防污闪的一种良好涂料。因此，本文在研究了一种脱酮肟型室温硫化硅橡胶基础上，对其配方进一步改进，制备出一种适合高压以及超高压绝缘子使用的防污闪涂料。在研究的脱酮肟室温硫化硅橡胶涂料中添加纳米二氧化硅、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚等粉体，研究了它们对室温硫化硅橡胶的作用。在单一粉体的研究基础上，又进一步研究了几种粉体混合的协同作用。以粘结强度、憎水性、绝缘性、阻燃性等目标，考察了不同偶联剂、交联剂和制备工艺条件等对室温硫化硅橡胶性能的影响。并借助SEM、TEM、热重分析涂层断面形貌、粉体分散状态、RTVSR耐热性能。研制出具有优异憎水性、高耐温性、高附着力的室温硫化硅橡胶复合防污闪涂料。
　　 (1)脱酮肟型室温硫化硅橡胶的最佳配方为基胶100g、溶剂150g、偶联剂7g、交联剂4g、催化剂0.15g。在以上述配方制备的RTV中，添加二氧化硅、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚等都可以提高室温硫化硅橡胶的撕裂强度、断裂伸长率和涂层的硬度。有效地提高RTV的阻燃性，室温硫化硅橡胶的基胶量为100g，当SiO2为139时，断裂伸长率最大。十溴二苯乙烷添加量增至25g，十溴二苯醚添加量增至25g，可使室温硫化硅橡胶涂料的阻燃性达到FV-0级，但是随着粉体添加量增大室温硫化硅橡胶的体积电阻率降低；当十溴二苯乙烷添加量为15g、十溴二苯醚添加量为10g时，室温硫化硅橡胶的体积电阻率达到1.0×1014Ω.Cm的绝缘要求。
　　 (2)室温硫化硅橡胶基胶量为100g时，固体添加剂二氧化硅量为8g、十溴二苯乙烷为15g、三氧化二锑为3g时，电阻率可以达到1.0×1014Ω·Cm以上，室温硫化硅橡胶涂料不燃烧，这远远高于DL/T627-2004《绝缘子用室温固化硅橡胶防污闪涂料》国标的要求。
　　 (3)在室温硫化硅橡胶中基胶以100g为基础，二氧化硅添加量为8g、十溴二苯乙烷添加量为15g、三氧化二锑添加量为3g,改用偶联剂(KH550)添加量5g、交联剂(D-30)添加量为4g、再加催化剂量为0.2g时，可使涂层的粘结性达到1级，剪切强度为1.3MPa，表干时间缩短至25min，通过一步法生产的室温硫化硅橡胶涂料，憎水性级别达到HC1，而且具有良好的憎水迁移性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1.1 引言

1.2 RTVSR作为防污闪涂料的特点

1.3 国内外关于RTVSR防污闪涂料的研究

1.3.1 国外

1.3.2 国内

1.4 RTV防污闪涂料性能及机理

1.4.1 固化机理

1.4.2 憎水迁移性

1.4.3 RTVSR表面污秽闪络特性

1.4.4 机械性

1.5 RTVSR防污闪涂料组分及制备工艺的研究现状

1.5.1 基胶对其性能影响

1.5.2 不同填料对RTVSR性能影响

1.5.3 助剂研究现状

1.5.4 RTVSR现有的制备工艺

1.6 RTVSR作为防污闪涂料的主要指标分析

1.6.1 RTVSR硅橡胶主要性能测试标准

1.6.2 RTVSR作为防污闪涂料基本性能标准

1.7 现存在问题

1.8 本课题的研究目的及内容

1.8.1 本课题研究目的

1.8.2 本课题研究内容

1.8.3 实验过程及方案设计

2 试验材料、制备方法及测试

2.1 试验材料

2.1.1 试验药品

2.1.2 试验设备

2.2 RTVSR硅橡胶制备

2.2.1 原材料存放以及预处理

2.2.2 RTVSR硅橡胶制备工艺

2.3 测试方法

2.3.1 拉伸性能

2.3.2 撕裂强度

2.3.3 剪切强度

2.3.4 附着力

2.3.5 硬度

2.3.6 表干时间

2.3.7 固化时间

2.3.8 固含量测试

2.3.9 细度测试方法

2.3.10 涂料外观

2.3.11 阻燃性能测试

2.3.12 憎水性测试(喷水分级法)

2.3.13 体积电阻率

3 固体填料对RTVSR性能影响的研究

3.1 单一粉体对RTVSR硅橡胶性能影响研究

3.1.1 粉体形貌分析

3.1.2 单一粉体对RTVSR体积电阻率的影响

3.1.3 单一粉体对RTVSR断裂伸长率的影

3.1.4 三种分体对RTVSR耐热性影响

3.1.5 单一粉体对RTVSR阻燃性能影响

3.2 DBDPE/SiO2复合填料对RTVSR性能影响研究

3.2.1 DBDPE/SiO2对RTVSR断裂伸长率的影响

3.2.2 DBDPE/SiO2复合填料对RTVSR憎水性的影响

3.2.3 DBDPE/SiO2复合填料对RTVSR撕裂强度的影响

3.2.4 DBDPE/SiO2对硅橡胶硬度的影响

3.2.5 DBDPE/SiO2对RTVSR体积电阻率影响

3.2.6 DBDPE/SiO2对RTVSR阻燃影响

3.3 DBDPE/SiO2/Sb2O3对RTVSR性能影响研究

3.3.1 Sb2O3形貌研究

3.3.2 Sb2O3量变化对RTVSR抗拉强度和断裂伸长率的影响

3.3.3 Sb2O3量变化对阻燃性的影响

3.3.4 复合填料对RTVSR体积电阻率影响

3.3.5 复合填料对RTVSR其他性能的影响

3.4 小结

4 助剂以及工艺对RTVSR性能影响的研究

4.1 助剂对RTVSR性能影响

4.1.1 偶联剂对附着力的影响

4.1.2 交联剂量变化对RTVSR剪切强度的影响

4.1.3 催化剂量变化对RTVSR性能的影响

4.2 工艺条件对RTVSR性能影响研究

4.2.1 RTVSR力学性能研究

4.2.2 不同制备工艺制备RTVSR断面形貌

4.2.3 RTVSR憎水性研究

4.2.4 RTVSR憎水迁移性研究

4.2.5 一步法制备RTVSR硅橡胶热稳定性研究

4.3 小结

5 结论

致谢

参考文献

附录1.在校学习期间所发表的论文和申请专利