一種改進型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種絕緣涂料，尤其涉及一種改進型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料。本 發明還涉及該改進型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著工業的快速發展，環境污染日益嚴重，電力系統變電站的絕緣防護特 別是老舊變電站的絕緣防護日顯重要。變電站中污閃、凝露閃絡、覆冰跳閘、小動物短路、裸 母排造成的人身傷亡事故時有發生。熱縮材料用于變電站的綜合絕緣防護可減少該類事故 的發生，提高供電系統的可靠性，對電力系統的安全運行具有重要意義，但是，熱縮材料對 電力系統設備進行改造時，需進行停電拆卸設備作業，施工極不方便，并且絕緣套管對異型 接頭連接不緊密，難以做到全封閉，且隨著母排溫度的升高其壽命會劇烈衰減下降，尤其在 濕度大的環境中，會由于熱源吸潮嚴重，進一步破壞絕緣材料的絕緣性能，導致擊穿放電。 而且露天環境下使用的套管易老化、變形損壞，使用壽命短，更換套管不方便，成本高。另 外，在變電站長時間運行過程中，經常會出現一次設備過熱問題，在很大程度上影響了變電 站的穩定性。過熱現象會導致絕緣老化甚至燒毀絕緣材料，造成短路故障和重大經濟損失。 中國專利CN201010137556公開了這樣一種阻燃導熱硅橡膠絕緣涂料，它是由端羥基硅氧 烷、補強劑、納米蒙脫土、復合阻燃劑、導熱填料和顏料、交聯劑、催化劑和溶劑；由于在有機 硅絕緣材料中填充了較多的阻燃、導熱填料，易導致其機械強度較差，導熱性能也未能達到 較理想要求。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種使用方便，阻燃級別高、導熱性能好的改進型阻燃導熱 型硅橡膠絕緣涂料。
[0004] 為達到上述目的，本發明一種改進型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料，其特征在于它 是由下述重量配比組成的：端羥基聚硅氧烷15-35,含硅的改性氟樹脂1-3,補強劑1-4,納 米炭粉6-10,復合阻燃劑3-5,導熱填料6-9,顏料1-2,交聯劑1-3,催化劑0. 1-0. 6,溶劑 45-60〇
[0005] 端羥基聚硅氧烷的粘度為3000-8000mPa.s。
[0006] 含硅改性氟樹脂的結構式如下： CF3 (CF2)n^H(CF2)n2CH2CH20CH2Si(OEt) 3 ch2ococh3 Hi，H2_3_7〇
[0007] 補強劑為經處理過的氣相法Si02，比表面積為150_250m2/g。
[0008] 納米炭粉為納米竹炭粉。
[0009] 復合阻燃劑是氫氧化鋁與十溴二苯乙烷混合物，氫氧化鋁與十溴二苯乙烷的質量 比為3 :1。
[0010] 導熱填料是粒徑為〇. 3-50ym的氧化鋁、氮化硅、氮化鋁、碳化硅中的一種或幾種 混合物。
[0011] 交聯劑為甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮基硅烷中的一 種或幾種混合物。
[0012] 催化劑是辛酸亞錫、二丁基二月桂酸錫中的一種。
[0013] 一種改進型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料的制備方法，先將重量配比為15-35的端 羥基聚硅氧烷、1-3的含硅改性氟樹脂、3-5的復合阻燃劑、6-10的納米炭粉、1-4的補強劑、 1-2的顏料、6-9的導熱填料分別計量送入配料釜，在攪拌下加熱至120-160°C真空脫除低 沸物，經三輥研磨后再按量加入45-60的溶劑、1-3的交聯劑和0. 1-0. 6的催化劑，混合均勻 后在惰性氣體保護下過濾包裝在隔絕空氣的容器中。
[0014] 本發明的有益效果主要表現在： 1、本發明解決了在涂料體系中，導熱填料填充量大，涂料易膠化；填充量小，導熱系數 小，達不到導熱散熱的要求，在這個涂料體系中采用不同粒徑、不同結構的導熱填料，加上 合理的級配，很好地解決了導熱上不去的問題。
[0015] 2、本發明在涂料配方中加入一定比例含硅的改性氟樹脂，導致涂層的阻燃性能在 只需少量阻燃填料的情況下，阻燃等級依然可達到FV-0級。
[0016] 3、本發明在涂料中加入納米炭粉，該材料可以增強紅外線輻射散熱面積和強度， 達到有效輻射散熱條件，輻射發射率高達92%，接近完全輻射，降溫效果明顯，且納米碳粉既 有一定的補強效果，使得涂層的機械強度提高10%_20%，呈現良好的機械強度。
[0017] 4、涂覆本發明的一種新型阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料的散熱效果良好，與未添加 納米竹炭粉的阻燃導熱硅橡膠絕緣涂料相比，散熱溫差達到8-20°C。可以及時釋放設備熱 量，防止熱能積累和溫度過高造成設備的故障及損壞。
【具體實施方式】 [0018] 以下所述實施例詳細說明了本發明。在這些實施例中，除另有說 明外，所有份數和百分比均按重量計。
[0019] 實施例1: 將端羥基聚二甲基硅氧烷(粘度為3000mPa.s)15份(重量份)，含硅改性氟樹脂1份，補 強劑氣相Si02 (BET為200m2/g) 3份，納米炭粉6份，復合阻燃劑十溴二苯乙烷和氫氧化 鋁混合物3份，導熱填料(氧化鋁60%、氮化硅40%)6份，顏料1份，分別計量加入配料釜，在 攪拌下加熱至150°C(不小于600mmHg)脫水2小時，冷后經三輥研磨，加入稀釋劑120#汽 油50份，交聯劑甲基硅三丁酮肟1份，催化劑二丁基二月桂酸錫0. 2份，混合均勻后在氮氣 保護下過濾包裝在隔絕空氣的容器中。
[0020] 涂料的阻燃級別為FV-0級，水接觸角達到105°，導熱系數為0. 64W/k*m，電氣 絕緣強度為22. 9kv/mm，直接涂覆母線，可使母線的溫度降低8 °C。
[0021] 實施例2: 將端羥基聚二甲基硅氧烷(粘度為4800mPa.s)20份(重量份)，含硅改性氟樹脂2份，補 強劑氣相Si02(BET為200m2/g) 4份，納米炭9份，復合阻燃劑十溴二苯乙烷和氫氧化鋁 混合物4份，導熱填料(氧化鋁50%、氮化硅50%)8份，顏料1. 3份，分別計量加入配料釜，在 攪拌下加熱至150°C(不小于600mmHg)脫水2小時，冷后經三輥研磨，加入稀釋劑120#汽 油48份，交聯劑甲基硅三丁酮肟1. 5份，催化劑二丁基二月桂酸錫0. 3份，混合均勻后在氮 氣保護下過濾包裝在隔絕空氣的容器中。
[0022] 涂料的阻燃級別為FV-0級，水接觸角達到108°，導熱系數為1. 0W/k*m，電氣絕 緣強度為23. 9kv/mm，直接涂覆母線，可使母線的溫度降低12°C。
[0023] 實施例3: 將端羥基聚二甲基硅氧烷(粘度為6000mPa.s)30份(重量份)，含硅改性氟樹脂3份，補 強劑氣相S