一种导体保护脂及其制备方法和应用与流程

本发明属于电力复合脂，具体涉及一种导体保护脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、导体保护脂(又称电力复合脂)是一种电接触性能良好的新型中性电工材料，是由基础油、增稠剂以及添加剂制备而成的半固体润滑膏状物，已经被广泛的用于输电、变电、配电设备安装、检修维护等工作中，使用时直接将导体保护脂涂覆于电气连接处，即可使连接处的接触电阻明显降低，获得良好的节电经济效应。

2、电力复合脂的主要成分包括油类和导电填料两部分，基础油和添加剂(导电填料)的种类对电力复合脂的性能起着决定性作用。

3、cn108456428a公开了一种耐辐照高效电力复合脂及其制备方法，所述电力复合脂的组分包括：特制电力脂专用油100份、白炭黑5～20份、导电金属粉50～200份、抗辐照剂5～60份、抗氧剂0～2份和稳定剂0～2份；其中，所述导电金属粉为镍粉、锌粉、银粉、金粉，或四者之间任意重量比例的共混物。所述电力复合脂的滴点温度高、附着性好，但是其电阻率较高，导电性欠佳。

4、cn102768873a公开了一种导电脂及其制备方法，所述导电脂包括下列组分：锂皂5～15％、合成基础油60～70％、纯铜粉23～33％、锡粉1～2％和银粉1～2％。所述导电脂具有耐电化腐蚀性和耐热性，但是同样电导率偏高，且耐热性较差。

5、cn108624226a公开了一种石墨烯电力复合脂及其制备方法，所述石墨烯电力复合脂包括：改性石墨烯0.3～1.0份、改性纳米铜粉29～45份、改性纳米银粉10～24份、甲基苯基硅油70～120份、抗氧剂0.5～1.5份和稳定剂0.3～5.0份；所述石墨烯电力复合脂具有良好的防紫外老化、热老化和耐高低温性能，但是产品中金属粉末的添加量大，而且体积电阻率较高。

6、同时，高压输变电设备的电连接接头普遍存在异常过热现象，主要发热部位是在导线的线夹和接线板以及隔离开关触头，此发热缺陷已成为系统问题，特别是在我国南方，湿热气候导致高温、高湿、高盐雾等恶劣环境，使高压输配电设备接头发热现象更为明显，高温加速了接触区域氧化膜的形成，导致了接触面的分离，造成接头导电功能降低甚至失效，严重影响设备的载流能力，导致电能电信号传输不稳定，甚至停运。

7、因此，为解决上述技术问题，保证高压导电设备的运行可靠性，亟需开发一种具有优异热稳定性和导电性的导体保护脂。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导体保护脂及其制备方法和应用，所述导体保护脂采用甲基苯基硅油作为基础油，搭配添加炭黑和氮化硼作为添加剂，有效提高了所述导体保护脂的导热性能和导电性能，避免了其在使用时因导热率过低而发热造成的电力设备不稳定的问题，进而适合在高压输变电设备的电连接头中使用。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种导体保护脂，所述导体保护脂包括甲基苯基硅油、炭黑和氮化硼。

4、本发明提供的导体保护脂包括甲基苯基硅油、炭黑和氮化硼的组合，采用上述三种组分进行搭配，使得到的导体保护脂具有优异的耐热性和导电性，具体分析如下：

5、第一方面，本发明选择甲基苯基硅油作为基础油，甲基苯基硅油是一种在二甲基硅氧烷的分子链中引入了苯基的复合型硅油，其热稳定性明显优于皂基润滑脂(包括铝基润滑脂和锂基润滑脂)和其他二甲基硅油，具有优异的耐高温性、耐湿热性和耐盐雾性，进而使得采用其作为基础油的导体保护脂在200℃的高温下也不会出现开裂的现象，保证了电力设备能稳定的运行，同时甲基苯基硅油在低温下能够保持良好的弹性，进而使得所述导体保护脂具有较宽的使用温度。

6、第二方面，本发明搭配炭黑作为导电填料，炭黑与甲基苯基硅油具有良好的相容性，进而避免了导体保护脂在使用时出现导电颗粒和本体分离而影响导体保护脂导电性降低的问题，且炭黑还具有优异的导电性和抗氧化性，使得所述导体保护脂在盐雾环境以及热氧环境下也不会出现氧化腐蚀的现象，避免了采用金属铜粉作为导电颗粒在盐雾环境下电力复合脂中导电颗粒会被严重氧化，进而无法为电流提供通路，造成导电回路出现异常发热等一系列的问题。

7、第三方面，本发明还进一步搭配添加氮化硼，氮化硼具有极高的导热率，可以提高导体保护脂的导热系数，进一步提高了导体保护脂的导热性能，避免导体保护脂在使用过程中，因为导热率过低而发热，造成高压导电接头温度过高，导致电气信号不稳定乃至停运故障的问题。

8、综上所述，本发明提供的导体保护脂通过选择甲基苯基硅油、炭黑和氮化硼三者的结合，具有优异的耐高温性能、耐盐雾性、耐湿热性、抗热氧老化性和导电性，使其具有较宽的使用温度(-50～250℃)，无论在极低或极高的温度下均具有理想的性能，进而适合在高压输变电设备的电连接接头中使用，特别是南方地区的高压输变电设备。

9、优选地，所述甲基苯基硅油和炭黑的质量比为100:(5～15)，例如100:6、100:7、100:8、100:9、100:10、100:11、100:12、100:13或100:14等。

10、作为本发明的优选技术方案，限定甲基苯基硅油和炭黑的质量比为100:(5～15)可以保证得到的导体保护脂兼具优异的耐热性和导电性能，一方面，如果炭黑的添加量低于上述范围，则会导致导电性达不到要求；另一方面，如果炭黑的添加量高于上述范围，则会导致冗余，影响分散性。

11、优选地，所述炭黑的粒径为18～30nm，例如20nm、22nm、24nm、26nm或28nm等。

12、优选地，所述甲基苯基硅油和氮化硼的质量比为100:(4～8)，例如100:4.5、100:5、100:5.5、100:6、100:6.5、100:7或100:7.5等。

13、作为本发明的优选技术方案，限定甲基苯基硅油和氮化硼的质量比为100:(4～8)可以保证得到的导体保护脂兼具优异的耐热性和导电性能，一方面，如果氮化硼的添加量低于上述范围，则会导致导热性达不到要求；另一方面，如果氮化硼的添加量高于上述范围，则会导致冗余，影响分散性。

14、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述导体保护脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

15、(1)将甲基苯基硅油和炭黑进行混合，超声，得到混合物；

16、(2)将氮化硼和步骤(1)得到的混合物进行混合，研磨，得到所述导体保护脂。

17、优选地，步骤(1)所述混合的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

18、优选地于，步骤(1)所述超声的温度为60～90℃，例如65℃、70℃、75℃、80℃或85℃等。

19、优选地，步骤(1)所述超声的时间为20～40min，例如22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min或38min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

20、优选地，步骤(2)所述混合的温度为60～90℃，例如65℃、70℃、75℃、80℃或85℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

21、优选地，步骤(2)所述混合在超声的条件下进行。

22、优选地，步骤(2)所述混合的时间为20～40min，例如22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min或38min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

23、优选地，步骤(2)所述研磨在三辊研磨机中进行。

24、第三方面，本发明一种如第一方面所述的导体保护脂在电力设备中的应用。

25、优选地，所述电力设备为高压输电设备。

26、优选地，所述应用包括应用于高压输变电设备的电连接接头的位置，具体是在导线的线夹和接线板以及隔离开关触头。

27、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

28、本发明提供的导体保护脂包括甲基苯基硅油、炭黑和氮化硼的组合，通过选择甲基苯基硅油作为基础油，利用其所具有的优异的热稳定性，搭配炭黑以及氮化硼，使最终得到的导体保护脂具有优异的耐高温性能、耐盐雾性、耐湿热性、抗热氧老化性和较高的导电率，进而具有较宽的使用温度(-50～250℃)，适合在高压输变电设备的电连接接头中使用，特别是位于南方地区的高压输变电设备。