本发明属于电工电料领域，具体涉及一种防静电复合绝缘材料及其制备方法。
背景技术：
硅橡胶因具有优异的耐热性、抗寒性和电气绝缘性等被广泛应用于电子电气等行业。然而，正是由于这种突出的电绝缘性能，使硅橡胶基绝缘材料在使用过程中表面容易积累电荷，产生严重的静电现象，降低了使用的安全性。现有技术通常采用表面涂布抗静电剂和在材料内部添加导电填料（如乙炔炭黑）两种方法来消除静电。前者效果虽好，但持续性差，使用过程中经擦拭成水洗得容易失去抗静电性；后者的持久性好，但从根本上改变了材料的电绝缘性能，在电绝缘要求较高的场合不适用。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种防静电复合绝缘材料及其制备方法，防静电效果持久。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种防静电复合绝缘材料，按照重量份包括以下组分：水合氧化铝颗粒8~10份、乙烯基硅橡胶80~100份、沉淀法白炭黑40~50份、对二苯磺酸3~5份、水合氧化镁颗粒5~8份、环氧树脂30~40份、聚醚胺类固化剂15~20份、醚类稀释剂8~10份、硅酸铝纤维棉5~16份、纳米级水合氧化铝颗粒25~30份、醚类促进剂1.5~2.5份、阻燃剂15~24份、抗氧剂1～2份、硅烷偶联剂6～8份。
进一步地，按照重量份包括以下组分：水合氧化铝颗粒8份、乙烯基硅橡胶80份、沉淀法白炭黑40份、对二苯磺酸3份、水合氧化镁颗粒5份、环氧树脂30份、聚醚胺类固化剂15份、醚类稀释剂8份、硅酸铝纤维棉5份、纳米级水合氧化铝颗粒25份、醚类促进剂1.5份、阻燃剂15份、抗氧剂1份、硅烷偶联剂6份。
进一步地，所述纳米级水合氧化铝颗粒的直径为100～500nm。
进一步地，所述硅烷偶合剂选自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此组合中的其中一种。
进一步地，所述阻燃剂选自氧化镁、三氧化二铝、三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者它们的混合物。
一种防静电复合绝缘材料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：原材料处理，先将水合氧化铝颗粒和乙烯基硅橡胶放入90~110℃真空干燥箱中，在0.05~0.08mpa的真空度下保温干燥30~45min，再其他原料组分放入60~70℃真空箱中，在0.05~0.08mpa的真空度下保温抽气30~45min；
步骤2：混料，将步骤1中干燥处理后的水合氧化铝颗粒、乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、对二苯磺酸、水合氧化镁颗粒、环氧树脂加入电动搅拌机内，混合搅拌20~40min后，向正在搅拌的混合物中按配方缓慢加入聚醚胺类固化剂、醚类稀释剂、硅酸铝纤维棉、纳米级水合氧化铝颗粒，待完全混合后，再加入醚类促进剂、阻燃剂、抗氧剂以及硅烷偶联剂搅拌5~10min至均匀；
步骤3：除气泡，将步骤2中混合均匀的混合物放入50~60℃的真空干燥箱中至表面无泡沫；
步骤4：固化成型，将步骤3中得到的无泡混合物倒入50~70℃模具中，再升温至90～110℃，保温固化5～9h，冷却至室温后，脱模得防静电复合绝缘材料。
进一步地，所述步骤3中的真空干燥箱的真空度为0.02~0.08mpa。
进一步地，所述步骤4模具的尺寸为200×400×400mm。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种防静电复合绝缘材料及其制备方法，制备工艺简便，容易实现，所制备的绝缘材料具有优异的力学综合性能和超低的表面电阻率，能有效预防绝缘材料使用过程中静电的产生，且具有抗静电性能持久，不改变绝缘材料电绝缘性能的优点，具有广阔的应用前景；所使用的原料中的水和氧化铝以及水和氧化镁具有不定形耐火性能，使得绝缘材料具有一定的高温阻燃性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种防静电复合绝缘材料，按照重量份包括以下组分：水合氧化铝颗粒8份、乙烯基硅橡胶80份、沉淀法白炭黑40份、对二苯磺酸3份、水合氧化镁颗粒5份、环氧树脂30份、聚醚胺类固化剂15份、醚类稀释剂8份、硅酸铝纤维棉5份、纳米级水合氧化铝颗粒25份、醚类促进剂1.5份、阻燃剂15份、抗氧剂1份、硅烷偶联剂6份。
所述纳米级水合氧化铝颗粒的直径为100nm。
所述硅烷偶合剂选自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此组合中的其中一种。
所述阻燃剂选自氧化镁、三氧化二铝、三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者它们的混合物。
一种防静电复合绝缘材料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：原材料处理，先将水合氧化铝颗粒和乙烯基硅橡胶放入90℃真空干燥箱中，在0.05mpa的真空度下保温干燥30min，再其他原料组分放入60℃真空箱中，在0.05mpa的真空度下保温抽气30~45min；
步骤2：混料，将步骤1中干燥处理后的水合氧化铝颗粒、乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、对二苯磺酸、水合氧化镁颗粒、环氧树脂加入电动搅拌机内，混合搅拌20min后，向正在搅拌的混合物中按配方缓慢加入聚醚胺类固化剂、醚类稀释剂、硅酸铝纤维棉、纳米级水合氧化铝颗粒，待完全混合后，再加入醚类促进剂、阻燃剂、抗氧剂以及硅烷偶联剂搅拌5min至均匀；
步骤3：除气泡，将步骤2中混合均匀的混合物放入50℃的真空干燥箱中至表面无泡沫；
步骤4：固化成型，将步骤3中得到的无泡混合物倒入50℃模具中，再升温至90℃，保温固化5h，冷却至室温后，脱模得防静电复合绝缘材料。
所述步骤3中的真空干燥箱的真空度为0.02mpa。
所述步骤4模具的尺寸为200×400×400mm。
实施例2
一种防静电复合绝缘材料，按照重量份包括以下组分：水合氧化铝颗粒9份、乙烯基硅橡胶90份、沉淀法白炭黑45份、对二苯磺酸4份、水合氧化镁颗粒6份、环氧树脂35份、聚醚胺类固化剂18份、醚类稀释剂9份、硅酸铝纤维棉10份、纳米级水合氧化铝颗粒29份、醚类促进剂2.0份、阻燃剂20份、抗氧剂1份、硅烷偶联剂6份。
所述纳米级水合氧化铝颗粒的直径为100～500nm。
所述硅烷偶合剂选自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此组合中的其中一种。
所述阻燃剂选自氧化镁、三氧化二铝、三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者它们的混合物。
一种防静电复合绝缘材料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：原材料处理，先将水合氧化铝颗粒和乙烯基硅橡胶放入100℃真空干燥箱中，在0.06mpa的真空度下保温干燥40min，再其他原料组分放入65℃真空箱中，在0.06mpa的真空度下保温抽气40min；
步骤2：混料，将步骤1中干燥处理后的水合氧化铝颗粒、乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、对二苯磺酸、水合氧化镁颗粒、环氧树脂加入电动搅拌机内，混合搅拌30min后，向正在搅拌的混合物中按配方缓慢加入聚醚胺类固化剂、醚类稀释剂、硅酸铝纤维棉、纳米级水合氧化铝颗粒，待完全混合后，再加入醚类促进剂、阻燃剂、抗氧剂以及硅烷偶联剂搅拌8min至均匀；
步骤3：除气泡，将步骤2中混合均匀的混合物放入55℃的真空干燥箱中至表面无泡沫；
步骤4：固化成型，将步骤3中得到的无泡混合物倒入60℃模具中，再升温至100℃，保温固化5～9h，冷却至室温后，脱模得防静电复合绝缘材料。
所述步骤3中的真空干燥箱的真空度为0.06mpa。
所述步骤4模具的尺寸为200×400×400mm。
实施例3
一种防静电复合绝缘材料，按照重量份包括以下组分：水合氧化铝颗粒10份、乙烯基硅橡胶100份、沉淀法白炭黑50份、对二苯磺酸5份、水合氧化镁颗粒8份、环氧树脂40份、聚醚胺类固化剂20份、醚类稀释剂10份、硅酸铝纤维棉16份、纳米级水合氧化铝颗粒30份、醚类促进剂2.5份、阻燃剂24份、抗氧剂2份、硅烷偶联剂8份。
所述纳米级水合氧化铝颗粒的直径为500nm。
所述硅烷偶合剂选自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-环氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此组合中的其中一种。
所述阻燃剂选自氧化镁、三氧化二铝、三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者它们的混合物。
一种防静电复合绝缘材料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：原材料处理，先将水合氧化铝颗粒和乙烯基硅橡胶放入110℃真空干燥箱中，在0.08mpa的真空度下保温干燥45min，再其他原料组分放入70℃真空箱中，在0.08mpa的真空度下保温抽气45min；
步骤2：混料，将步骤1中干燥处理后的水合氧化铝颗粒、乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、对二苯磺酸、水合氧化镁颗粒、环氧树脂加入电动搅拌机内，混合搅拌40min后，向正在搅拌的混合物中按配方缓慢加入聚醚胺类固化剂、醚类稀释剂、硅酸铝纤维棉、纳米级水合氧化铝颗粒，待完全混合后，再加入醚类促进剂、阻燃剂、抗氧剂以及硅烷偶联剂搅拌10min至均匀；
步骤3：除气泡，将步骤2中混合均匀的混合物放入60℃的真空干燥箱中至表面无泡沫；
步骤4：固化成型，将步骤3中得到的无泡混合物倒入70℃模具中，再升温至110℃，保温固化9h，冷却至室温后，脱模得防静电复合绝缘材料。
所述步骤3中的真空干燥箱的真空度为0.08mpa。
所述步骤4模具的尺寸为200×400×400mm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。