一种变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫及其制备方法

摘要

本发明公开了一种变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶60-80、丙烯酸酯橡胶20-40、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15、甲基丙烯酸镁4-6、硬脂酸锌2-3、炭黑N55025-35、过氧化二异丙苯0.5-1、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2-3、三烯丙基异氰尿酸酯1.5-2.5、氯化石蜡5-10、邻苯二甲酸二丁酯10-15、煅烧陶土4-8、纳米重晶石粉5-10、复合填料3-6、防老剂MBZ1-2、促进剂DPTT0.5-1、促进剂NA-220.5-1。本发明制得的密封垫具有优异的机械强度、压缩回弹性、耐高温老化、耐冲击、耐磨，耐油等性能，大大提高了丁腈橡胶密封垫的使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫及其制备方法，属于密封材料技术领域。

背景技术

丁腈橡胶(NBR)具有优异的耐油、耐热、耐化学药品及耐溶剂性,因而广泛应用于充油变压器密封垫。然而现有的丁腈橡胶密封垫存在着机械强度低、抗冲击性差等缺点,严重影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在提供一种机械强度高、高抗冲击的变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

    一种变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶（N41)60-80、丙烯酸酯橡胶（AR-200）20-40、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15、甲基丙烯酸镁4-6、硬脂酸锌2-3、炭黑N550 25-35、过氧化二异丙苯 0.5-1、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 2-3、三烯丙基异氰尿酸酯 1.5-2.5、氯化石蜡 5-10、邻苯二甲酸二丁酯10-15、煅烧陶土 4-8、纳米重晶石粉 5-10、复合填料 3-6、防老剂MBZ 1-2、促进剂DPTT 0.5-1、促进剂NA-22 0.5-1；

所述复合填料的制备方法如下：a、按重量比3-5:2-3:1称取硅灰石、叶腊石、凹凸棒石混合均匀，490-520℃煅烧3-5h，冷却至常温后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡2-3h，过滤，将上述矿石混合物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，粉碎，过300-400目筛；b、过筛后的粉末中加入0.5-1%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、2-3%的玉石粉、1-2%的纳米硼化硅、3-5%的季戊四醇硬脂酸酯，1000-1500rpm高速研磨20-30min，再加入5-8%的腰果壳油、1-2%的聚四氟乙烯微粉、2-3%的树木灰烬，500-1000rpm高速搅拌10-15min即可。

    变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将密炼机加热至120-130℃，加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、甲基丙烯酸镁、硬脂酸锌、复合填料，混炼3-6min；然后降温至80-90℃，加入丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、炭黑N550、煅烧陶土 、纳米重晶石粉、氯化石蜡、防老剂MBZ，混炼4-8min；最后降温至55-65℃，加入其余原料，混炼2-3min，打三角包4-6次，出片；

    （2）将片料送入平板硫化机中在155-175℃温度下硫化10-15min，硫化完成后制品经检验合格、修整毛边后即为成品。

本发明的有益效果：

本发明通过丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶共混合改性提高丁腈橡胶的力学性能、加工性能并降低成本。制得的密封垫具有优异的机械强度、压缩回弹性、耐高温老化、耐冲击、耐磨，耐油等性能，大大提高了丁腈橡胶密封垫的使用寿命。

具体实施方式

    一种变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫，由以下重量（kg）的原料制成：丁腈橡胶（N41)70、丙烯酸酯橡胶（AR-200）30、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12、甲基丙烯酸镁5、硬脂酸锌2、炭黑N550 30、过氧化二异丙苯 0.8、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 2、三烯丙基异氰尿酸酯 2、氯化石蜡 8、邻苯二甲酸二丁酯10、煅烧陶土 6、纳米重晶石粉 8、复合填料4、防老剂MBZ 1.5、促进剂DPTT 0.5、促进剂NA-22 1；

所述复合填料的制备方法如下：a、按重量比4:3:1称取硅灰石、叶腊石、凹凸棒石混合均匀，510℃煅烧4h，冷却至常温后放入浓度为18%的盐酸溶液中浸泡2h，过滤，将上述矿石混合物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，粉碎，过400目筛；b、过筛后的粉末中加入相当于粉末重量0.8%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、2%的玉石粉、1.5%的纳米硼化硅、4%的季戊四醇硬脂酸酯，1500rpm高速研磨20min，再加入6%的腰果壳油、1.5%的聚四氟乙烯微粉、2%的树木灰烬，800rpm高速搅拌10min即可。

    变压器用丁腈/丙烯酸酯橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将密炼机加热至125℃，加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、甲基丙烯酸镁、硬脂酸锌、复合填料，混炼4min；然后降温至85℃，加入丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、炭黑N550、煅烧陶土 、纳米重晶石粉、氯化石蜡、防老剂MBZ，混炼6min；最后降温至60℃，加入其余原料，混炼2min，打三角包5次，出片；

    （2）将片料送入平板硫化机中在170℃温度下硫化12min，硫化完成后制品经检验合格、修整毛边后即为成品。

    本实施例制得的密封垫物理性能如下：

项目指标实验结果拉伸强度/Mpa≥1524.2扯断伸长率/%≥250565撕裂强度/KN·m^-1≥3050.7热空气压缩永久变形（压缩25%，125℃，24h）/%≤3518.8浸25号变压器油压缩永久变形（压缩25%，125℃，168h）/%≤5027.3耐受25号变压器油性能（125℃，168h），体积变化率/%≤103.8