特种高压电器密封件 本发明涉及一种以橡胶为主要成分的特种高压电器密封件，特别适于作变压器的密封件。
某些高压电器特别是变压器的密封件不同于其它密封件，主要原因是这种密封件使用环境恶劣，有关性能要求十分苛刻。变压器密封件，长期裸露在外，经受风吹雨打，阳光曝晒，并长期处于很高的压力状态之下，因此密封件的胶料必须具有较高的耐大气老化性能和电绝缘性能，必须有小的压缩永久变形。另外，由于变压器的高压区有较强磁场，遇阴雨天气时会产生电弧，磁场和电弧都会激化变压器周围空气中的氧，从而产生离子氧，即臭氧，因此，密封件胶料还必须具有耐臭氧性能。除此之外，还要求变压器密封件具有耐紫外线照射、耐变压器油、耐寒等性能，以防止污染变压器油和适应严寒地区。
针对以上要求，西北橡胶研究所和沈阳变压器研究中心，共同研制开发成功了代号为“P815”的密封件胶料配方，但密封件仍达不到理想的可靠性和耐久性，仍不能满足变压器密封的苛刻要求。近几年，申请人研制出了优于“P815”配方的另一种胶料配方，但密封件龟裂和变压器渗油问题仍然没有得到根治。
因此，本发明的任务是在现有技术的基础上，提供一种新的密封件胶料配方及相应的特种高压电器密封件，提高密封件的耐久性和可靠性。
特种高压电器密封件，其胶料成分包括丁腈橡胶、氯丁橡胶、炭黑、促进剂、过氧化物、硫黄、预处理短纤维和其它一般橡胶工业用配合剂，当橡胶含量(按重量份计)为100份时，炭黑含量为10-70份，促进剂2-5份，过氧化物0.9-2.2份，硫黄0.1-0.6份，预处理短纤维10-50份。
密封件胶料配方，是保证密封件内在质量，决定其可靠性和耐久性的主要方面。上述配方的主要原材料采用了耐油性能优良的中高丙烯腈含量的丁腈橡胶和耐臭氧性能良好的氯丁橡胶并用。硫化体系则为低硫高促硫化体系和过氧化物硫化体系并用，低硫高促硫化体系(即较高量的促进剂+少量硫黄)存在着焦烧时间短、压缩变形大的缺点，而过氧化物硫化时，高温撕裂性能差，两个硫化体系并用，既解决了胶料焦烧时间短、压缩变形大的问题，也提高了胶料的耐高温撕裂性能。
本发明的基本要点是补强剂的选择，尤其是使用了预处理短纤维作为补强剂。预处理短纤维是由北京化工大学与黑龙江省富锦市橡胶厂共同研制地一种填充剂。这种填充剂补强性能高、工艺性能好，生热低、易分散。本发明选用预处理短纤维作为补强剂，有效地提高了密封件的物性。
对依据本发明所述胶料配方制得的密封件进行性能试验的方法及结果如下：
一、试验材料及产地
1、氯丁橡胶 青岛产
2、丁腈橡胶 青岛产
3、炭黑 洛阳炭黑厂
4、预处理短纤维 富锦橡胶厂
5、其它一般橡胶工业用配合剂
二、试验设备
1、混炼：6寸开炼机
2、硫化：25吨平板硫化机
3、XU-强力试验机(长沙产)
4、老化箱
三、试验方法
1、硬度试验：按GB531-83进行
2、强伸性能试验：按GB523-81进行
3、密度测定：按GB533-81进行
4、耐液体性能试验：按GB1690-82进行
5、压缩永久变形试验：按GB1683-81进行
四、试验结果
1、(1)邵尔A型硬度(度)80；(2)拉伸强度(MPa)20.5；(3)扯断伸长率(％)50％。
2、热空气老化试验(100℃×161h)：(1)硬度82；(2)拉伸强度18.5；(3)扯断伸长率40％。
3、耐液体(耐变压器油)试验(100℃×70h)：(1)拉伸强度19；(2)扯断伸长率45％；(3)重量变化+4.7。
4、压缩永久变形试验(100℃×70h，热空气20％)：25％。
五、实际使用鉴定试验
按本发明胶料配方和现有技术配方用相同模具分别压制三种规格(φ12×25×14、φ16×35×14、φ11.5×28.5×16)的胶珠样件(本发明配方的50件，现有技术配方的15件)，提供给使用单位(济南志友股份有限公司，郑州变压器厂和柳州变压器厂)进行可靠性和耐久性对比试验，试验结果如表1所示。
通过9个月的连续观察试验，特种高压电器密封件样件全部通过了满足250天的寿命试验，满足了使用要求，证明该密封件的可靠性和耐久性有明显提高。
根据以上试验表明，本发明所提供的特种高压电器密封件的物性，不但超过了“P815”配方和申请人原配方的技术水平，使密封件的内在质量、可靠性和耐久性有较大幅度的提高，满足了变压器和其它高压电器密封的苛刻要求，并且为提高变压器密封的质量和技术水平开辟了新的道路，奠定了新的基础。
下面对本发明进行详细描述。
特种高压电器密封件的胶料成分，当橡胶含量(重量份)为100份时，炭黑含量为10-70份，促进剂2-5份，过氧化物0.9-2.2份，硫黄0.1-0.6份，预处理短纤维10-50份；述含有适量的其它一般橡胶工业用配合剂。表2提供了四组具体的配方数据及各成分的含量范围。
本发明提供的胶料配方，最关键的突破是加入了预处理短纤维，这是保证密封件内在质量的基础。另外，丁腈橡胶和氯丁橡胶并用，低硫高促硫化体系和过氧化物硫化体系并用，也是本发明所述配方的要点。
促进剂采用耐油性好、压缩永久变形低的丁腈橡胶常用的促进剂TMTD(秋兰姆二硫化物)和DM(二硫基丙苯噻唑)；过氧化物采用DCP(过氧化二异丙苯)。在胶料配方中，还含有适量的活化剂(氧化镁、氧化锌、硬脂酸)、增塑剂(二锌脂DBP、二丁脂DOP)和防老剂(MB 4010NA)。
本发明胶料配方的硫化条件为：(13-18)′×(165±5℃)，一般情况下，最佳的硫化条件是165℃×15′。
密封件的生产工艺可参照现有技术中的传统工艺进行，如表3所示。表1 实际使用试验结果使用时间现有技术胶料配方的样件本发明所述胶料配方的样件 3个月轻微龟裂无龟裂 6个月龟裂加剧稍有龟裂，肉眼可辩 9个月渗油龟裂明显可辩表2 四组具体配方数据及各成分含量范围(重量份)丁腈橡胶 50 40 70 80 80-40氯丁橡胶 50 60 30 20 20-60防老剂 3 3 2 2.5 0-3.5氧化镁 4 4 5 3 3-6氧化锌 5 5 6 4 3-6硬脂酸 1 1 1.5 2 1-3炭黑(高耐磨炭黑和半补强炭黑) 40 50 30 20 10-70耐寒增塑剂 10 12 8 7 7-15硫黄 0.2 0.2 0.3 0.3 0.1-0.6过氧化物 1.8 1.8 1.6 1.5 0.9-2.2促进剂 3 3 2.5 3.5 2-5预处理短纤维 30 35 40 45 10-50成分 第一组配方 第二组配方 第三组配方 第四组配方 变量范围表3 特种高压电器密封件生产工艺切胶—→称量—→橡胶合炼—→加短纤维—→加促进剂—→加50％炭黑—→加50％增塑剂—→加另外50％炭黑—→加另外50％增塑剂—→加小料(其它配合剂)—→硫黄—→出片(胶料)—→停放自少24小时冷却待用→翻炼—→出片—→压出—→称量—→硫化—→修边—→检验—→包装—→入库。