一種絕緣矽橡膠、半導電矽橡膠、電纜頭套管及製備方法與流程

2023-07-11 03:13:46 3

本發明涉及矽橡膠技術領域，尤其涉及一種絕緣矽橡膠、半導電矽橡膠、電纜頭套管及製備方法。

背景技術：

住宅小區、大型公共建築以及工廠企業等負荷中心處均配置有配電站或變電站。配電站或變電站能夠為居民或企事業單位提供適宜的電壓、電流。配電站或變電站的支路中均配置有用於從幹線向外配電的環網櫃。環網櫃是一種以負荷開關和熔斷器作為核心部件的空氣絕緣或氣體絕緣的高壓電器組合設備。環網櫃具有結構簡單、體積小、價格低、可提高供電參數和性能等的優點，因而被廣泛應用於住宅小區、大型公共建築以及工廠企業等負荷中心的配電站或變電站中。

為實現從幹線向外配電，環網櫃中存在大量的電纜接頭，進而便於向不同方向鋪設供電電纜。在10-35kv的高壓環網櫃中，電纜接頭的外部套設有絕緣的電纜頭套管。電纜頭套管能夠增強高壓帶電導體之間以及高壓帶電導體對地、對箱體外殼的絕緣作用。同時，電纜頭套管還能夠防止高壓帶電導體直接裸露於空氣中，進而彌補環網櫃之間以及環網櫃對地距離不足的缺點。

由於電纜接頭的外部套設電纜頭套管，因而，當發生電纜接觸不良、局部放電故障或內部過熱等現象時，運維人員無法在第一時間內察覺，進而導致故障進一步惡化。當電纜接頭局部放電或電纜頭套管內部溫度過高時，則會使得橡膠材質的電纜頭套管燃燒，進而造成設備損壞或用戶停電等嚴重事故。因此，電纜頭套管材質的熱穩定性及阻燃性等性能尤為重要。目前，電纜頭套管的材質一般為橡膠材質。當橡膠所處溫度持續過高時，橡膠容易發生軟化，甚至發生燃燒。因而，需要一種熱穩定性好、阻燃性能好的橡膠所製備的電纜頭套管對電纜接頭進行絕緣防護，以保證供電設備的安全運行。

技術實現要素：

本發明提供一種絕緣矽橡膠、半導電矽橡膠、電纜頭套管及製備方法，以解決現有橡膠材質製備的電纜頭套管在發生電纜接觸不良、局部放電故障或內部過熱等故障時容易燃燒的問題。

本發明提供的絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：矽橡膠生膠100份，改性白炭黑20-30份，結構控制劑2-10份，玻璃粉20-50份，瓷化粉5-30份，阻燃劑10-40份，硫化劑1-2份。

其中，矽橡膠生膠為基礎原料。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，矽橡膠生膠為甲基矽橡膠或甲基乙烯基矽橡膠。改性白炭黑為補強劑，能夠提高橡膠的品質。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，改性白炭黑為經過偶聯劑表面處理的氣相法白炭黑或沉澱法白炭黑。偶聯劑優選為矽烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。結構控制劑為控制結構化的製劑，其目的是為消除矽橡膠-白炭黑體系結構化的現象。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，結構控制劑為羥基矽油、二苯基矽二醇和六甲基二矽氮烷中的至少一種。玻璃粉化學穩定性好，具有耐酸鹼性、化學惰性、低膨脹係數的超耐候性質。玻璃粉應用於製備矽橡膠時能夠增加橡膠的耐磨、耐硬性。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，玻璃粉為硼矽玻璃粉、氧化鉍玻璃粉和硼酸鹽氧化物玻璃粉中的至少一種。瓷化粉具有高熔點、高燒結度、絕緣以及陶瓷化的特性。瓷化粉應用於製備矽橡膠時，絕緣矽橡膠燃燒後不開裂，燃燒的殘餘物為堅硬的陶瓷化殼體，且陶瓷化殼體在火燒環境下不熔且不滴落，進而使絕緣矽橡膠達到保護的作用。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，瓷化粉為層狀矽酸鹽填料。層狀矽酸鹽填料優選為雲母、矽灰石、高嶺土和蒙脫土中的至少一種。阻燃劑能夠使易燃聚合物具有難燃性的功能。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，阻燃劑為無滷阻燃劑。無滷阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、微膠囊紅磷和氯鉑酸中的至少一種。硫化劑能夠降低矽橡膠生膠的生熱，提高矽橡膠生膠的粘合力。在本發明提供的絕緣矽橡膠中，硫化劑為過氧化雙(2,4－二氯苯甲醯)(dcbp，國內俗稱「雙24硫化劑」)，2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(dppmh，國內俗稱「雙25硫化劑」)或過氧化二異丙苯(dcp)。

由於瓷化粉具有高熔點、高燒結度、絕緣以及陶瓷化的特性，因而由瓷化粉製備的絕緣矽橡膠具有較高的熔點。絕緣矽橡膠燃燒後不開裂，燃燒的殘餘物為堅硬的陶瓷化殼體，且陶瓷化殼體在火燒環境下不熔且不滴落，進而起到隔絕火焰和防火的作用。由於阻燃劑能夠提高易燃聚合物的燃燒溫度，因而由阻燃劑製備的絕緣矽橡膠具有較高的燃點。絕緣矽橡膠的熱分解起始溫度超過400℃，極限氧指數超過30％，ul94阻燃等級能夠達到v-0級，因而，絕緣矽橡膠在空氣中不能點燃。

本發明還提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的製備原料在絕緣矽橡膠製備原料的基礎上還添加導電填料。導電填料的添加使得半導電矽橡膠不僅具有絕緣矽橡膠的特性而且還具有導電的特性。在本發明提供的半導電矽橡膠中，導電填料包括乙炔炭黑、石墨炭黑和導電碳纖維中的至少一種。

本發明還提供絕緣矽橡膠的製備方法，該方法包括：

s11：矽橡膠生膠塑煉5-10min。

將矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5-10min。塑煉能夠使矽橡膠生膠的大分子鏈斷裂，降低矽橡膠生膠的分子量和粘度，進而提高矽橡膠生膠的可塑性和流動性。

s12：將改性白炭黑和結構控制劑加入到塑煉後的所述矽橡膠生膠中，50-80℃下混煉10-30min，形成母膠。

矽橡膠生膠塑煉結束後，將改性白炭黑、結構控制劑和塑煉後的矽橡膠生膠混合，在捏合機中溫度為50-80℃的條件下充分混煉10-30min，形成母膠。

s13：將玻璃粉、瓷化粉和阻燃劑加入到所述母膠中，50-80℃下混煉30-60min。

將玻璃粉、瓷化粉和阻燃劑加入到母膠中，繼續在溫度為50-80℃的條件下混煉30-60min。50-80℃的混煉溫度能夠防止母膠的分子鏈發生斷裂，間接提高絕緣矽橡膠的力學性能。

s14：混煉結束後升溫至80-120℃抽真空，冷卻。

再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至80-120℃，以通過升溫的方式降低玻璃粉、瓷化粉、阻燃劑和母膠在混煉過程中所形成膠料的粘度，進而便於抽真空。溫度升高至80-120℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空，以排除膠料中夾雜的空氣，提高橡膠的絕緣性。抽真空後的膠料室溫冷卻處理。

s15：冷卻後加入硫化劑，混煉5-10min，得到絕緣矽橡膠混煉膠。

膠料冷卻至室溫後，將膠料和硫化劑混合，並在開煉機上混煉5-10min。混煉結束後得到絕緣矽橡膠混煉膠。

s16：所述絕緣矽橡膠混煉膠停放8-24h後進行硫化，得到絕緣矽橡膠。

絕緣矽橡膠混煉膠在室溫條件下停放8-24h。停放結束後，使用硫化儀測定絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為2-5mpa的條件下進行硫化，得到絕緣矽橡膠。

本發明還提供半導電橡膠的製備方法，該方法包括：

s21：矽橡膠生膠塑煉5-10min。

將矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5-10min。塑煉能夠使矽橡膠生膠的大分子鏈斷裂，降低矽橡膠生膠的分子量和粘度，進而提高矽橡膠生膠的可塑性和流動性。

s22：將改性白炭黑和結構控制劑加入到塑煉後的所述矽橡膠生膠中，50-80℃下混煉10-30min，形成母膠。

矽橡膠生膠塑煉結束後，將改性白炭黑、結構控制劑和塑煉後的矽橡膠生膠混合，在捏合機中在溫度為50-80℃的條件下充分混煉10-30min，形成母膠。

s23：將玻璃粉、瓷化粉、阻燃劑和導電填料加入到所述母膠中，50-80℃下混煉40-60min。

將玻璃粉、瓷化粉、阻燃劑和導電填料加入到母膠中，繼續在溫度為50-80℃的條件下混煉40-60min。50-80℃的混煉溫度能夠防止母膠的分子鏈發生斷裂，間接提高半導電橡膠的力學性能。

s24：混煉結束後升溫至80-120℃抽真空，冷卻。

再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至80-120℃，以通過升溫的方式降低玻璃粉、瓷化粉、阻燃劑、導電填料和母膠在混煉過程中所形成膠料的粘度，進而便於抽真空。溫度升高至80-120℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空，以排除膠料中夾雜的空氣，提高橡膠的絕緣性。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s25：冷卻後加入硫化劑，混煉5-10min，得到半導電橡膠混煉膠。

膠料冷卻至室溫後，將膠料和硫化劑混合，並在開煉機上混煉5-10min。混煉結束後得到半導電橡膠混煉膠。

s26：所述半導電橡膠混煉膠停放8-24h後進行硫化，得到半導電橡膠。

半導電橡膠混煉膠在室溫條件下停放8-24h。停放結束後，使用硫化儀測定半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為2-5mpa的條件下進行硫化，得到半導電橡膠。

本發明提供的絕緣矽橡膠和半導電矽橡膠與普通矽橡膠相同，均具有很好的擠出性能和模壓性能，因而通過常規擠出設備和硫化設備就可製備本發明提供的電纜頭套管，無需另外添加設備，減少生產成本。

本發明還提供一種電纜頭套管，該電纜頭套管用於套設在電纜接頭上，進而起到絕緣保護作用。本發明提供的電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。其中，內芯層和外蒙皮層由半導電矽橡膠材料或按照半導電矽橡膠的製備方法製備而成，絕緣層由絕緣矽橡膠材料或按照絕緣矽橡膠材料的製備方法製備而成。電纜頭套管的內芯層和外蒙皮層在製備時，製備得到的半導電矽橡膠混煉膠在停放8-24h後，採用模壓熱硫化或注射成型熱硫化法在溫度為175℃條件下成型為內芯層和外蒙皮層的外形。同樣的，電纜頭套管的絕緣層在製備時，製備得到的絕緣矽橡膠混煉膠在停放8-24h後，採用模壓熱硫化或注射成型熱硫化法在溫度為175℃條件下成型為絕緣層的外形。內芯層、絕緣層和外蒙皮層通過壓合或熱壓等的形式組合為電纜頭套管。本發明提供的電纜頭套管適用於環網櫃10-35kv電纜接頭部位的絕緣保護。

本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本發明提供一種絕緣矽橡膠、半導電矽橡膠、電纜頭套管以及製備方法。本發明提供的絕緣矽橡膠的原料包括矽橡膠生膠、改性白炭黑、結構控制劑、玻璃粉、瓷化粉、阻燃劑和硫化劑。通過添加瓷化粉，絕緣矽橡膠在高溫或火燒狀態下能夠形成堅硬的陶瓷保護，進而起到隔絕火焰和防火的作用。通過添加阻燃劑，絕緣矽橡膠的熱分解起始溫度超過400℃，極限氧指數超過30％，ul94阻燃等級能夠達到v-0級，因而，絕緣矽橡膠在空氣中不能點燃。綜上，本發明提供的絕緣矽橡膠具有較好的熱穩定性和阻燃性。在絕緣矽橡膠原料的基礎上，本發明提供的半導電矽橡膠還包括導電填料。通過添加導電填料，半導電矽橡膠不僅具有絕緣矽橡膠的特性還具有導電的特性。

本發明提供的電纜頭套管包括內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層，其中，內芯層和外蒙皮層由半導電矽橡膠製備而成，絕緣層由絕緣矽橡膠製備而成。由於絕緣矽橡膠具有的熱穩定性和阻燃性以及半導電矽橡膠所有的熱穩定性、阻燃性和導電性，因而本發明提供的電纜頭套管同時具備熱穩定性、阻燃性和導電性。本發明提供的電纜頭套管能夠對電纜接頭進行絕緣防護，以保證供電設備的安全運行。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本發明。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的製備方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的半導電矽橡膠的製備方法的流程示意圖。

具體實施方式

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

請參考附圖1、2，附圖1、2分別示出了本發明實施例提供的絕緣矽橡膠和半導電矽橡膠的製備方法的流程示意圖。下述具體實施例的描述均以附圖1、2為基礎。

實施例1

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑20份，結構控制劑8份，玻璃粉40份，瓷化粉30份，阻燃劑40份，硫化劑1.5份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s111：將甲基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5min。

s112：甲基矽橡膠生膠塑煉結束後，將矽烷偶聯劑改性的氣相法白炭黑和羥基矽油加入到塑煉後的甲基矽橡膠生膠中，在捏合機中溫度為60℃的條件下混煉15min，形成母膠；

s113：將硼矽玻璃粉、雲母、高嶺土、氫氧化鋁和微膠囊紅磷加入到母膠中，繼續在溫度為60℃的條件下混煉40min。

s114：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至100℃。溫度升高至100℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s115：膠料冷卻至室溫後，將膠料和雙25硫化劑混合，並在開煉機上混煉5min。混煉結束後得到絕緣矽橡膠混煉膠。

s116：絕緣矽橡膠混煉膠在室溫條件下停放24h。停放結束，使用硫化儀測定絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為5mpa的條件下進行硫化，得到絕緣矽橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為55，電阻率為2.4×1014ω，熱分解起始溫度為433℃，極限氧指數為35％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑20份，結構控制劑8份，玻璃粉40份，瓷化粉30份，阻燃劑40份，硫化劑1.5份，導電填料15份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s121：將甲基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5min。

s122：甲基矽橡膠生膠塑煉結束後，將矽烷偶聯劑改性的氣相法白炭黑和羥基矽油加入到塑煉後的甲基矽橡膠生膠中，在捏合機中在溫度為60℃的條件下混煉15min，形成母膠。

s123：將硼矽玻璃粉、雲母、高嶺土、氫氧化鋁、微膠囊紅磷和乙炔炭黑加入到母膠中，繼續在溫度為60℃的條件下混煉40min。

s124：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至100℃。溫度升高至100℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s125：膠料冷卻至室溫後，將膠料和雙25硫化劑混合，並在開煉機上混煉5min。混煉結束後得到半導電橡膠混煉膠。

s126：半導電橡膠混煉膠在室溫條件下停放24h。停放結束後，使用硫化儀測定半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為5mpa的條件下進行硫化，得到半導電橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的半導電橡膠邵氏硬度為58，電阻率為7.8×103ω，熱分解起始溫度為426℃，極限氧指數為33％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。內芯層和外蒙皮層由本發明實施例提供的半導電矽橡膠原料組成或按照本發明實施例提供的半導電矽橡膠的製備方法製備而成，絕緣層由本發明實施例提供的絕緣矽橡膠原料組成或按照本發明實施例提供的絕緣矽橡膠材料的製備方法製備而成。電纜頭套管的內芯層和外蒙皮層在製備時，製備得到的半導電矽橡膠混煉膠在停放8-24h後，採用模壓熱硫化或注射成型熱硫化法在溫度為175℃條件下成型為內芯層和外蒙皮層的外形。同樣的，電纜頭套管的絕緣層在製備時，製備得到的絕緣矽橡膠混煉膠在停放8-24h後，採用模壓熱硫化或注射成型熱硫化法在溫度為175℃條件下成型為絕緣層的外形。內芯層、絕緣層和外蒙皮層通過壓合或熱壓等的形式組合為電纜頭套管。

實施例2

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑18份，結構控制劑7份，玻璃粉20份，瓷化粉5份，阻燃劑10份，硫化劑1.5份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，改性白炭黑為矽烷偶聯劑改性的沉澱法白炭黑，結構控制劑為羥基矽油和六甲基二矽氮烷，玻璃粉為氧化鉍玻璃粉，瓷化粉為矽灰石，阻燃劑為氫氧化鎂和氯鉑酸，硫化劑為雙25硫化劑。經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為54，電阻率為2.1×1014ω，熱分解起始溫度為440℃，極限氧指數為35％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑18份，結構控制劑7份，玻璃粉20份，瓷化粉5份，阻燃劑10份，硫化劑1.5份，導電填料15份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，各原料與製備絕緣矽橡膠的原料相同，僅是添加導電填料，且導電填料為導電碳纖維和乙炔炭黑的混合物。經檢測，本發明實施例提供的半導電矽橡膠的邵氏硬度為56，電阻率為5.6×103ω，熱分解起始溫度為432℃，極限氧指數為34％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。該電纜頭套管的製備方法同實施例1。

實施例3

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑30份，結構控制劑10份，玻璃粉50份，瓷化粉25份，阻燃劑40份，硫化劑2份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s311：將甲基乙烯基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉10min。

s312：甲基乙烯基矽橡膠生膠塑煉結束後，將鈦酸酯偶聯劑改性的沉澱法白炭黑和六甲基二矽氮烷加入到塑煉後的甲基乙烯基矽橡膠生膠中，在捏合機中溫度為80℃的條件下混煉10min，形成母膠；

s313：將硼酸鹽氧化物玻璃粉、雲母、蒙脫土、氫氧化鋁和氯鉑酸加入到母膠中，繼續在溫度為80℃的條件下混煉60min。

s314：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至120℃。溫度升高至120℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s315：膠料冷卻至室溫後，將膠料和過氧化二異丙苯混合，並在開煉機上混煉10min。混煉結束後得到絕緣矽橡膠混煉膠。

s316：絕緣矽橡膠混煉膠在室溫條件下停放8h。停放結束，使用硫化儀測定絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為2mpa的條件下進行硫化，得到絕緣矽橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為57，電阻率為2.0×1014ω，熱分解起始溫度為431℃，極限氧指數為34.7％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑30份，結構控制劑10份，玻璃粉50份，瓷化粉25份，阻燃劑40份，硫化劑2份，導電填料10份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s321：將甲基乙烯基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉10min。

s322：甲基乙烯基矽橡膠生膠塑煉結束後，將鈦酸酯偶聯劑改性的沉澱法白炭黑和六甲基二矽氮烷加入到塑煉後的甲基乙烯基矽橡膠生膠中，在捏合機中在溫度為80℃的條件下混煉10min，形成母膠。

s323：將硼酸鹽氧化物玻璃粉、雲母、蒙脫土、氫氧化鋁、氯鉑酸、導電碳纖維和乙炔炭黑加入到母膠中，繼續在溫度為80℃的條件下混煉60min。

s324：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至120℃。溫度升高至120℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s325：膠料冷卻至室溫後，將膠料和過氧化二異丙苯混合，並在開煉機上混煉10min。混煉結束後得到半導電橡膠混煉膠。

s326：半導電橡膠混煉膠在室溫條件下停放8h。停放結束後，使用硫化儀測定半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為2mpa的條件下進行硫化，得到半導電橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的半導電橡膠邵氏硬度為60，電阻率為6.9×103ω，熱分解起始溫度為423℃，極限氧指數為32.8％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。該電纜頭套管的製備方法同實施例1。

實施例4

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑20份，結構控制劑8份，玻璃粉40份，瓷化粉30份，阻燃劑40份，硫化劑1.5份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，改性白炭黑為鈦酸酯偶聯劑改性的沉澱法白炭黑，結構控制劑為二苯基矽二醇，玻璃粉為硼矽玻璃粉和氧化鉍玻璃粉的混合物，瓷化粉為雲母和高嶺土的混合物，阻燃劑為氫氧化鋁和微膠囊紅磷的混合物，硫化劑為雙24硫化劑。經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為56，電阻率為3.0×1014ω，熱分解起始溫度為440℃，極限氧指數為35.8％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑20份，結構控制劑8份，玻璃粉40份，瓷化粉30份，阻燃劑40份，硫化劑1.5份，導電填料15份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，各原料與製備絕緣矽橡膠的原料相同，僅是添加導電填料，且導電填料為導電碳纖維和石墨炭黑的混合物。經檢測，本發明實施例提供的半導電矽橡膠的邵氏硬度為59，電阻率為5.7×103ω，熱分解起始溫度為432℃，極限氧指數為33.6％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。該電纜頭套管的製備方法同實施例1。

實施例5

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑25份，結構控制劑2份，玻璃粉35份，瓷化粉28份，阻燃劑30份，硫化劑1份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s511：將甲基乙烯基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5min。

s512：甲基乙烯基矽橡膠生膠塑煉結束後，將鈦酸酯偶聯劑改性的氣相法白炭黑和羥基矽油加入到塑煉後的甲基乙烯基矽橡膠生膠中，在捏合機中溫度為50℃的條件下混煉30min，形成母膠；

s513：將硼酸鹽氧化物玻璃粉、雲母、蒙脫土、氫氧化鋁和氯鉑酸加入到母膠中，繼續在溫度為50℃的條件下混煉30min。

s514：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至80℃。溫度升高至80℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s515：膠料冷卻至室溫後，將膠料和雙24硫化劑混合，並在開煉機上混煉10min。混煉結束後得到絕緣矽橡膠混煉膠。

s516：絕緣矽橡膠混煉膠在室溫條件下停放24h。停放結束，使用硫化儀測定絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，絕緣矽橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為3mpa的條件下進行硫化，得到絕緣矽橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為55，電阻率為2.7×1014ω，熱分解起始溫度為436℃，極限氧指數為35.3％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑25份，結構控制劑2份，玻璃粉35份，瓷化粉28份，阻燃劑30份，硫化劑1份，導電填料20份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法具體包括：

s521：將甲基乙烯基矽橡膠生膠放入捏合機中塑煉5min。

s522：甲基乙烯基矽橡膠生膠塑煉結束後，將鈦酸酯偶聯劑改性的氣相法白炭黑和羥基矽油加入到塑煉後的甲基乙烯基矽橡膠生膠中，在捏合機中在溫度為50℃的條件下混煉30min，形成母膠。

s523：將硼酸鹽氧化物玻璃粉、雲母、蒙脫土、氫氧化鋁、氯鉑酸和石墨炭黑加入到母膠中，繼續在溫度為50℃的條件下混煉30min。

s524：再次混煉結束後，將捏合機的溫度升高至80℃。溫度升高至80℃後，在真空度為0.1bar條件下抽真空30min。抽真空後，膠料室溫冷卻處理。

s525：膠料冷卻至室溫後，將膠料和雙24硫化劑混合，並在開煉機上混煉10min。混煉結束後得到半導電橡膠混煉膠。

s526：半導電橡膠混煉膠在室溫條件下停放24h。停放結束後，使用硫化儀測定半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃下的正硫化時間。確定正硫化時間後，半導電橡膠混煉膠在溫度為175℃、壓力為3mpa的條件下進行硫化，得到半導電橡膠。

經檢測，本發明實施例提供的半導電橡膠邵氏硬度為58，電阻率為6.5×103ω，熱分解起始溫度為421℃，極限氧指數為34％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。該電纜頭套管的製備方法同實施例1。

實施例6

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠，該絕緣矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑25份，結構控制劑5份，玻璃粉30份，瓷化粉20份，阻燃劑25份，硫化劑2份。

本發明實施例提供一種絕緣矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，改性白炭黑為矽烷偶聯劑改性的沉澱法白炭黑，結構控制劑為二苯基矽二醇和羥基矽油的混合物，玻璃粉為硼矽玻璃粉，瓷化粉為矽灰石，阻燃劑為氫氧化鎂，硫化劑為過氧化二異丙苯。經檢測，本發明實施例提供的絕緣矽橡膠的邵氏硬度為53，電阻率為2.8×1014ω，熱分解起始溫度為443℃，極限氧指數為35.6％。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠，該半導電矽橡膠的原料按照質量份數包括：

矽橡膠生膠100份，改性白炭黑25份，結構控制劑5份，玻璃粉30份，瓷化粉20份，阻燃劑25份，硫化劑2份，導電填料15份。

本發明實施例提供一種半導電矽橡膠的製備方法，該方法的製備步驟同實施例1。其中，各原料與製備絕緣矽橡膠的原料相同，僅是添加導電填料，且導電填料為石墨炭黑。經檢測，本發明實施例提供的半導電矽橡膠的邵氏硬度為56，電阻率為7.2×103ω，熱分解起始溫度為434℃，極限氧指數為33.8％。

本發明實施例提供一種電纜頭套管，電纜頭套管包括由內向外的內芯層、絕緣層和外蒙皮層。該電纜頭套管的製備方法同實施例1。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡發明的公開後，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理並包括本發明未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，諸如「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。本發明並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本發明的範圍僅由所附的權利要求來限制。