一種硅橡膠混煉膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種硅橡膠混煉膠的制備方法，尤其是一種350km/h高速列車上車頂 絕緣子用硅橡膠混煉膠的制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來高速鐵路迅速發展，中國進入高鐵時代，列車速度的提高對車頂絕緣子的 材料則提出了更高的要求。現有的用于制作350km/h高速列車上車頂絕緣子的硅橡膠混煉 膠的絕緣性能、力學性能較差，使用過程中容易出現質量問題。因此迫切需要一種絕緣性能 及力學性能優良的硅橡膠混煉膠，使其適合用作350km/h高速列車上車頂絕緣子的材料。
[0003] 現目前，硅橡膠混煉膠生產方法大多是這樣的：將硅生膠、補強劑、填充劑和增塑 劑捏合，混合均勻后將所得混合膠返煉打卷后即可，由于硅橡膠混煉膠粘性一般較大，過濾 時易粘在濾網上，從而導致過濾無法進行，大量雜質不能去除，使得膠料的絕緣性能不夠理 想，同時膠料的力學性能也不夠理想。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是解決現有技術中硅橡膠混煉膠的不足，提供一種硅橡膠混煉膠的 制備方法，使制得的硅橡膠混煉膠具有優良的絕緣性能及力學性能。
[0005]技術方案
[0006] 一種硅橡膠混煉膠的制備方法，包括如下步驟：
[0007] (1)將40~70份硅生膠、20~50份補強劑和0~10份增塑劑加入密閉式煉膠 機中，捏合均勻后得到第一混合膠料；
[0008] (2)將20~40份硅生膠、50~80份填充劑、0~10份增塑劑、0~5份處理劑加 入密閉式煉膠機中，捏合均勻后再經開煉機薄通出片，然后將出片烘烤、冷卻，得到第二混 合膠料；
[0009] (3)將第一混合膠料、第二混合膠料和增塑劑加入到密閉式煉膠機中，捏合均勻 得到第三混合膠料，其中，按質量百分比第一混合膠料占20~50%，第二混合膠料50~ 80%，增塑劑占0~10% ;
[0010] (4)將第三混合膠料通過開放式煉膠機返煉，最后過濾，即得。
[0011] 上述制備方法中，所述硅生膠為甲基乙烯基硅橡膠，補強劑為氣相法白炭黑，增塑 劑為粘度為500~lOOOOcs的二甲基硅油或粘度為10~50cs的羥基硅油，填充劑為氫氧 化鋁，處理劑為乙烯基硅烷或甲氧基硅烷，上述份數均為重量份。
[0012] 進一步，所述處理劑為乙條基二乙氧基硅烷或乙條基二甲氧基硅烷。
[0013] 上述工藝中，加入氣相法白炭黑有利于提高350km/h高速列車上車頂絕緣子硅橡 膠混煉膠的扯斷強度、撕裂強度、電性能，加入硅油有利于提高膠料的貯存穩定性，加入氫 氧化鋁有利于提高膠料的電絕緣性，加入硅烷有利于提高膠料的力學性能。
[0014] 作為本發明的優選方案，步驟（1)中，密閉式煉膠機中的加熱溫度為120~150°C， 真空壓力為-o. 04~-o. 07Mpa，時間為0. 5~2h。該條件下有利于除去膠料中易于導電的 水、低揮發物，降低膠料的導電率，值得注意的是加熱溫度過高，真空壓力過大，真空時間過 長，會使第一混合膠料硬度變大，不利于過濾雜質，但后續步驟中的混煉起到軟化膠料的作 用，從而最終的過濾能順利進行。
[0015] 步驟（2)中密閉式煉膠機中加熱溫度50~100°C，密煉時間為60~70min。
[0016] 步驟（2)中，薄通時使用的薄通輥距優選為0.5~2mm，薄通次數優選為3~5次。 薄通輥距決定了出片的厚度，將出片的厚度保持在0. 5~2_，有利于在后續的烘烤中熱量 均勻進入膠料內；薄通3~5次，能夠使膠料充分混合均勻。
[0017] 步驟⑵中的烘烤溫度為120~190°C，時間為1~3h。烘烤的目的是除去膠料 中易于導電的水、低揮發物，降低膠料的導電率，烘烤的值得注意的是，烘烤會使第二混合 膠料硬度變大，不利于過濾雜質，但后續步驟中的混煉起到軟化膠料的作用，從而使最終的 過濾能順利進行。
[0018] 步驟（3)中，密閉式煉膠機中加熱溫度50~80°C，密煉時間為60~70min。
[0019] 步驟⑷中的開放式煉膠機的輥距優選為8~12mm，低于8mm，膠料容易粘棍，不 利于操作，高于12mm，膠料不易返煉均勻。
[0020] 為保證有效的去除膠料中的雜質，步驟（4)中的過濾通過過濾機完成，過濾機的 濾網為四層，目數分別為28、28、150和200。即第一張濾網為28目，第二張濾網為28目，第 三張濾網為150目，第四張濾網為200目。第一張濾網和第二張濾網為整個濾網的骨架，主 要起到支撐作用；第三張濾網和第四張濾網主要起到過濾的作用，確保在其中一張濾網損 壞時，過濾機還能起到過濾效果。越粘的膠料過濾時越容易粘在濾網上，從而導致過濾無法 進行。本發明通過分別制作第一混合膠料、第二混合膠料，同時在第二混合膠料里加入處理 劑，混合后返煉產生的膠料與現有技術相比粘性降低，力學性能提高，使得隨后的過濾步驟 可以順利進行，去除大部分雜質，從而提高硅橡膠混煉膠的絕緣性能及力學性能。
[0021] 本發明的有益效果是工藝簡單，膠料中的雜質容易過濾，制得的硅橡膠混煉膠的 絕緣性能好，力學性能好，適合用作復合絕緣子、復合避雷器外套，尤其是用作350km/h高 速列車上車頂絕緣子材料。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
[0023] 實施例1
[0024] (1)將40份甲基乙烯基硅橡膠、20份氣相法白炭黑和0份羥基硅油加入密閉式煉 膠機中，捏合均勻后得到第一混合膠料；密閉式煉膠機中溫度為120°C，真空度_0.04Mpa， 真空時間0. 5h ;
[0025] (2)將20份甲基乙烯基硅橡膠、50份氫氧化鋁、0份羥基硅油、0份乙烯基三乙氧 基硅烷加入密閉式煉膠機中，80 °C下密煉60min，捏合均勻后再經開煉機薄通出片，薄通時 使用的薄通輥距為0. 5mm，薄通次數為5次，然后將出片于150°C的爐溫下烘烤2h后冷卻， 得到第二混合膠料；
[0026] (3)將第一混合膠料和第二混合膠料加入到密閉式煉膠機中，60°C下密煉60min， 捏合均勻得到第三混合膠料，其中，按質量百分比第一混合膠料占29%，第二混合膠料 71% ；
[0027] (4)將第三混合膠料通過開放式煉膠機返煉，使混合膠料重新變軟，開放式煉膠機 輥距為12mm，所得膠料經濾網目數為28、28、150和200的濾網進行過濾，即得。
[0028] 本實施例中，當第三混合膠料中含甲基乙烯基硅橡膠396g、氣相法白炭黑97g、氫 氧化鋁507g、羥基硅油0g、乙烯基三乙氧基硅烷0g時，過濾出的雜質為lg，得到的硅橡膠混 煉膠為998g，其中有lg膠料在烘烤過程中揮發掉。
[0029] 實施例2
[0030] (1)將40份甲基乙烯基硅橡膠、20份氣相法白炭黑和0份羥基硅油加入密閉式煉 膠機中，捏合均勻后得到第一混合膠料；密閉式煉膠機中溫度為150°C，真空度_0.07Mpa， 真空時間2. Oh ;
[0031] (2)將20份甲基乙烯基硅橡膠、50份氫氧化鋁、0份羥基硅油、0份乙烯基三乙氧 基硅烷加入密閉式煉膠機中，60 °C下密煉60min，捏合均勻后再經開煉機薄通出片，薄通時 使用的薄通輥距為2mm，薄通次數為3次，然后將出片于120°C的爐溫下烘烤3h后冷卻，得 到第二混合膠料；
[0032] (3)將第一混合膠料和第二混合膠料加入到密閉式煉膠機中，70°C下密煉60min， 捏合均勻得到第三混合膠料，其中，按質量百分比第一混合膠料占29%，第二混合膠料 71% ；
[0033] (4)將第三混合膠料通過開放式煉膠機返煉，使混合膠料重新變軟，開放式煉膠機 輥距為12mm，所得膠料經濾網目數為28、28、150和200的濾網進行過濾，即得。
[0034] 本實施例中，當第三混合膠料中含甲基乙烯基硅橡膠396g、氣相法白炭黑97g、氫 氧化鋁507g、羥基硅油0g、乙烯基三乙氧基硅烷0g時，過濾出的雜質為lg，得到的硅橡膠混 煉膠為998g，其中有lg膠料在烘烤過程中揮發掉。
[0035] 對比例1
[0036] 將甲基乙烯基硅橡膠396g、氣相法白炭黑97g、氫氧化鋁507g、羥基硅油0g、乙烯 基三乙氧基硅烷〇g通過閉式煉膠機捏合至三者混合均勻；將捏合好的膠料返煉打卷后過 濾，過濾出的雜質為〇g，得到l〇〇〇g硅橡膠混煉膠。
[0037] 將實施例1、實施例2和對比例1所制作的硅橡膠混煉膠進行性能測試，結果見下 表：
[0039] 從上表的測試數據可以看出：實施例1、實施例2制得的硅橡膠混煉膠在扯斷強 度、撕裂強度、體積電阻率、介電強度都比對比例1高，即力學性能和絕緣性能優于對比例 1，滿足350km/h高速列車上車頂絕緣子的使用要求。
[0040] 實施例3
[0041] (1)將70份甲基乙烯基硅橡膠、50份氣相法白炭黑和10份二甲基硅油加入 密閉式煉膠機中，捏合均勻后得到第一混合膠料；密閉式煉膠機中溫度為120°C，真空 度-0. 04Mpa，真空時間0. 5h ;
[0042] (2)將40份甲基乙烯基硅橡膠、80份氫氧化鋁、10份二甲基硅油、5份乙烯基三甲 氧基硅烷加入密閉式煉膠機中，90°C下密煉60min，捏合均勻后再經開煉機薄通出片，薄通 時使用的薄通輥距為〇. 5mm，薄通次數為5次，然后將出片于150°C的爐溫下烘烤2h后冷 卻，得到第二混合膠料；
[0043] (3)將第一混合膠料、第二混合膠料和二甲基硅油加入到密閉式煉膠機中，70°C下 密煉60min，捏合均勻得到第三混合膠料，其中，按質量百分比第一混合膠料占36%