一種電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕緣材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]竹子是現(xiàn)有的電機(jī)槽楔常用的材料，因竹子存在耐熱性和阻燃性差的缺陷，用其制成的電機(jī)槽楔存在耐熱性、阻燃性不是很理想的缺陷。為了能適合各種類(lèi)型及絕緣等級(jí)電機(jī)用電機(jī)槽楔的需要，人們不斷開(kāi)發(fā)出各種新型絕緣材料用于制作電機(jī)槽楔，聚合物中的合成橡膠是絕緣材料中不可或缺的重要材料。在合成橡膠中，硅橡膠具有較為優(yōu)異的性能，它在硫化時(shí)熱效應(yīng)小，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持彈性，同時(shí)還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性、防霉性和化學(xué)穩(wěn)定性，因此目前在電子電氣等領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用，但是其作為高分子材料，導(dǎo)熱性能不是很好，導(dǎo)致用其制作的電機(jī)槽楔耐熱性仍不是很理想，大大限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法，該制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單，條件溫和，得到的復(fù)合材料具有良好的散熱性，且耐熱性和絕緣性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本發(fā)明提出的一種電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料，其原料按重量份包括以下組分:硅橡膠100份、低密度聚乙烯10-30份、甲基丙烯酸十二氟庚酯2-8份、三元乙丙橡膠10-25份、氫化丁腈橡膠3-10份、聚乙炔0.5-3份、納米碳酸|丐2-5份、納米蒙脫土 3_8份、碳化娃1-8份、碳纖維2-10份、納米氮化硼3-10份、金屬?gòu)?fù)合填料10-25份、聚乙稀錯(cuò)0.5-2份、氯化石蠟1-3份、偶聯(lián)劑2-5份、硬脂酸0.1-0.8份、辛酸亞錫2-9份、十溴二苯醚1_5份、膨脹石墨2-10份、硬脂酸鑭1-3.5份、硫化劑1-3.5份；
[0005]其中，所述金屬?gòu)?fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將3-10份氧化鎂、1-3份氫氧化鋁、3-10份氧化鋅、5-15份納米氮化鋁和1-4份納米氧化鋪加入20-30份無(wú)水乙醇中，攪拌均勻后加入1-2份正癸基三甲氧基硅烷和0.5-3份乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌2-3.5h后過(guò)濾、干燥得到所述金屬?gòu)?fù)合填料。
[0006]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的一種電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料，其原料中，硅橡膠的重量份為100份；低密度聚乙烯的重量份可以為10、11、12、13、13.5、15、16、17、18、19、21、22、23、24、25、26、26.3、27、28、28.6,29,29.3、30 份；甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量份可以為2,2.3,2.8、3、3.2、4、4.5、5、5.3、6、6.7、7、7.6、8份；三元乙丙橡膠的重量份可以為 10、12、13、13.5,14,14.6、15、17、18、20、21、23、23.4,24,24.6、25 份；氫化丁腈橡膠的重量份可以為3,3.4、4、4.2、5、5.6、6、6.3、7、7.8、9、9.3、10份;聚乙炔的重量份可以為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.3、2.4、2.8、2.9、3 份；納米碳酸鈣的重量份可以為2、2.3,2.6,2.8、3、3.2,3.8、4、4.5、5份；納米蒙脫土的重量份可以為3、3.2、.8、4、4.2、5、5.5、5.6、6、6.3、7、7.4、8 份；碳化硅的重量份可以為 1、2、3、3.4、4、4.5、6、6.3、7、7.4、8份;碳纖維的重量份可以為2、3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；納米氮化硼的重量份可以為3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10份;金屬?gòu)?fù)合填料的重量份可以為10、12、13、15、16、17、18、18.9、19、20、21、23、23.4,24,24.6、25 份；聚乙烯蠟的重量份可以為
0.5,0.6,0.8,0.9,Ul.2、1.3、1.5、1.8、1.9、2 份；氯化石蠟的重量份可以為 1、1.2、1.5、
1.8、2、2.2,2.6,2.7、3 份;偶聯(lián)劑的重量份可以為 2、2.3,2.8、3、3.4,3.7、4、4.2,4.7、5 份；硬脂酸的重量份可以為0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8份；辛酸亞錫的重量份可以為 2、2.6、3、3.4、4、4.5、5、5.3、6、6.3、7、8、8.5、9 份；十溴二苯醚的重量份可以為 Ul.8、2、
2.3,2.8、3、3.7、4、4.6、5 份；膨脹石墨的重量份可以為 2、3、4、5.6、6、6.5、7、8、8.5、9、9.3、10份；硬脂酸鑭的重量份可以為1、1.2、1.8、2、2.1,2.5、2.6、2.7、3、3.2、3.4、3.5份；硫化劑的重量份可以為 1、1.2,1.8,1.9、2、2.3,2.6,2.8,2.9、3、3.4,3.5 份。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:娃橡膠100份、低密度聚乙烯15-22份、甲基丙烯酸十二氟庚酯4-7份、三元乙丙橡膠17-20份、氫化丁腈橡膠5-7份、聚乙炔1.2-1.8份、納米碳酸鈣3.2-4份、納米蒙脫土 5.5-7份、碳化硅5-7份、碳纖維7-9份、納米氮化硼6-8份、金屬?gòu)?fù)合填料17-20份、聚乙烯蠟1.2-1.8份、氯化石蠟2.2-2.7份、偶聯(lián)劑3-3.7份、硬脂酸0.5-0.7份、辛酸亞錫4.5-7份、十溴二苯醚3-3.7份、膨脹石墨5.6-6.5份、硬脂酸鑭2-2.7份、硫化劑1.9-2.6份。
[0008]優(yōu)選地，所述金屬?gòu)?fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將7-8份氧化鎂、2-2.7份氫氧化鋁、6-7份氧化鋅、9-12份納米氮化鋁和2-3.5份納米氧化鈰加入24-26份無(wú)水乙醇中，攪拌均勻后加入1.4-1.7份正癸基三甲氧基硅烷和1.7-2.3份乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌2.6-3h后過(guò)濾、干燥得到所述金屬?gòu)?fù)合填料；在金屬?gòu)?fù)合填料的制備過(guò)程中，選擇了氫氧化鋁、氧化鋅、納米氮化鋁和納米氧化鈰配合作為金屬填料，并利用正癸基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)其進(jìn)行了改性，在金屬填料的表面引入了正癸基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷，加入體系中，在體系中分散均勻，且其中的乙烯基可以與體系中的不飽和鍵發(fā)生反應(yīng)，提高了金屬?gòu)?fù)合填料與基體的粘結(jié)強(qiáng)度，與聚乙炔配合，提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，同時(shí)改善了復(fù)合材料的耐老化性。
[0009]優(yōu)選地，所述金屬?gòu)?fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將7.6份氧化鎂、
2.3份氫氧化鋁、6.5份氧化鋅、10份納米氮化鋁和2.8份納米氧化鋪加入25份無(wú)水乙醇中，攪拌均勻后加入1.5份正癸基三甲氧基硅烷和2份乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌2.8h后過(guò)濾、干燥得到所述金屬?gòu)?fù)合填料；
[0010]優(yōu)選地，所述硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠生膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠生膠、二甲基硅橡膠生膠和氟硅橡膠生膠中的一種或者多種的混合物。
[0011]優(yōu)選地，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為50-85nm ;所述納米氮化硼的平均粒徑為45-70nm ;所述納米氮化招的平均粒徑為50_80nm ;所述納米氧化鋪的平均粒徑為30_50nm ；控制了納米碳酸鈣、納米氮化硼、納米氮化鋁和納米氧化鈰粒徑，使其在體系中形成了最大的堆積密度，在維持復(fù)合材料力學(xué)性能的同時(shí)提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)，改善了復(fù)合材料的耐熱性。
[0012]優(yōu)選地，所述硫化劑為2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過(guò)氧化)己烷與過(guò)氧化二異丙苯按重量比為1-4:2-6的混合物。
[0013]本發(fā)明還提出的一種所述電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0014]S1、按配比將硅橡膠、低密度聚乙烯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、三元乙丙橡膠和氫化丁腈橡膠加入雙輥開(kāi)煉機(jī)中，包輥后加入聚乙炔、納米碳酸鈣、納米蒙脫土、碳化硅、碳纖維、納米氮化硼、金屬?gòu)?fù)合填料和膨脹石墨，然后加入聚乙烯蠟、氯化石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸、辛酸亞錫、十溴二苯醚和硬脂酸鑭混煉均勻，再加入硫化劑混煉均勻得到混煉膠；
[0015]S2、將混煉膠進(jìn)行三段硫化得到所述電機(jī)槽楔用耐熱絕緣復(fù)合材料，其中，一段硫化的壓力為7-9MPa，一段硫化的溫度為110-140°C，一段硫化的時(shí)間為15_20min，二段硫化的壓力為10-12MPa，二段硫化的溫度為160-180°C，二段硫化的時(shí)間為3_8min，三段硫化的溫度為150-180°C，三段硫化的時(shí)間為2.5-3h。<