點擊數:742025-08-11 17:50:42 來源: 氧化鎂|碳酸鎂|輕質氧化鎂|河北鎂神科技股份有限公司
配方協同:通過其他助劑輔助分散
在橡膠配方中引入協同助劑,利用其與氧化鎂的相互作用,促進分散并減少對絕緣性能的影響。
添加分散劑:
加入少量分散劑(如聚乙烯蠟、硬脂酸鋅),其分子可吸附在氧化鎂顆粒表面,形成“空間位阻”,阻止顆粒重新團聚。例如,在丁基橡膠配方中,添加0.5-1份硬脂酸鋅,可使氧化鎂的團聚顆粒尺寸從50μm降至10μm以下。
優化橡膠基體黏度:
橡膠基體的黏度需與氧化鎂的分散需求匹配:黏度太低(如橡膠過度塑煉)會導致顆粒沉降,黏度太高則顆粒難以擴散??赏ㄟ^調整塑煉時間或添加少量增塑劑(如鄰苯二甲酸酯類),將橡膠門尼黏度控制在60-80(天然橡膠)或40-60(丁基橡膠),為氧化鎂分散提供適宜的“流場環境”。
復合填充體系:
將輕質氧化鎂與其他相容性好的填料(如超細白炭黑、滑石粉)按比例復配,利用其他填料的“隔離作用”減少氧化鎂顆粒間的接觸。例如,氧化鎂與白炭黑按3:1比例復配,在硅橡膠中可形成“交替分散”結構,團聚率比單獨添加氧化鎂降低25%。在橡膠制品中,輕質氧化鎂的添加量會對其絕緣性能產生影響,這種影響并非簡單的“線性增減”,而是與橡膠基體類型、氧化鎂自身特性(如純度、粒徑)及添加量范圍密切相關,具體可分為以下幾種情況:
一、在絕緣橡膠中,適量添加可提升或維持絕緣性能
對于天然橡膠、丁基橡膠等常用于絕緣制品(如電纜護套、絕緣墊片)的基體,輕質氧化鎂在合理添加量范圍內(通常1-5份,按橡膠質量計),對絕緣性能的影響以“正向或中性”為主:
提升耐老化絕緣穩定性:輕質氧化鎂的堿性可中和橡膠老化產生的酸性物質(如氧化降解生成的羧酸),避免酸性成分導致橡膠絕緣電阻下降。例如,在電纜絕緣橡膠中,添加3份輕質氧化鎂后,經100℃熱老化試驗,其體積電阻率下降幅度從25%縮減至10%以內,長期絕緣性能更穩定。
減少導電雜質干擾:高純度輕質氧化鎂(純度≥95%)本身為電絕緣性物質,若生產中控制雜質(如鐵、氯離子)含量,其分散后不會引入導電通道,可維持橡膠原有的絕緣水平。
二、添加量過高時,可能導致絕緣性能下降
當輕質氧化鎂添加量超過臨界值(通常>5份),可能對絕緣性能產生負面影響:
分散性變差,形成“局部缺陷”:過量添加會導致氧化鎂顆粒團聚,形成微觀上的“高介電常數區域”,甚至因顆粒間接觸形成“微小導電橋”,使橡膠的介電損耗(tanδ)增大、體積電阻率降低。例如,在丁基橡膠絕緣層中,當添加量從5份增至8份時,體積電阻率可能從101?Ω?cm降至1012Ω?cm,絕緣性能明顯下降。
改變橡膠交聯結構:過量氧化鎂會導致橡膠交聯密度過高,使分子鏈剛性增加,材料內部應力集中處易產生微裂紋,這些裂紋可能成為水分、雜質的滲透通道,間接降低絕緣性能(尤其在潮濕環境中)。
三、特殊橡膠中,添加量對絕緣性能的影響更復雜
在硅橡膠、氟橡膠等特種絕緣橡膠中,輕質氧化鎂的作用需結合其功能定位分析:
硅橡膠:作為補強劑時,添加量通常2-4份,此時其絕緣性能(如擊穿場強)隨分散均勻性提升而略有增強;但若超過6份,團聚顆粒會成為“擊穿弱點”,導致擊穿場強從20kV/mm降至15kV/mm以下。
氟橡膠:輕質氧化鎂主要用于中和加工過程中的氟離子,添加量一般3-5份,此時對其高溫絕緣性能(200℃以上)無負面影響;若過量,會因堿性過強加速氟橡膠的降解,反而使絕緣電阻在高溫下快速下降。
結論:添加量需“按需調控”,兼顧性能平衡
輕質氧化鎂對橡膠絕緣性能的影響核心在于**“添加量與分散性的匹配”**:
對于絕緣要求高的制品(如高壓電纜),建議控制添加量在1-3份,并選擇超細粒徑(<5μm)、高純度產品,以保證分散均勻性;
對絕緣性能要求較低的橡膠制品(如普通密封圈),添加量可放寬至5-8份,但需通過預處理(如表面改性)減少團聚;
具體添加量需結合橡膠類型、制品使用環境(如溫度、濕度、電壓等級)通過實驗驗證,才能在保證硫化性能、力學性能的同時,維持或優化絕緣效果。
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