輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶的技術(shù)來(lái)源、生產(chǎn)制造及其工藝特點(diǎn)

硅橡膠自粘帶是國(guó)際上通用的特種發(fā)動(dòng)機(jī)電氣插頭絕緣密封材料，這種高性能絕緣密封防護(hù)材料無(wú)論從研究還是產(chǎn)品制造方面在我國(guó)均屬空白，只有美國(guó)和俄羅斯等少數(shù)航空航天技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家掌握這方面的制造技術(shù)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的硅橡膠交聯(lián)類型基本分為室溫交聯(lián)和高溫交聯(lián)兩種，兩者都存在交聯(lián)程度不受控（完全交聯(lián)），造成制品沒(méi)有自粘性、拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率不可控、易老化脆裂，無(wú)法完全滿足特種發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求。因此，國(guó)內(nèi)所需高性能硅橡膠自粘帶完全依賴從美國(guó)、俄羅斯等國(guó)公司進(jìn)口，不但價(jià)格昂貴，還受多方面因素制約。

為了盡快實(shí)現(xiàn)這一特種功能高分子材料的國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在沒(méi)有任何相關(guān)項(xiàng)目研究或是產(chǎn)品制造文獻(xiàn)報(bào)道的條件下，憑借在輻射化學(xué)研究領(lǐng)域三十余年的研究與開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，依靠高分子輻射加工領(lǐng)域雄厚的技術(shù)力量，于2001年開(kāi)始進(jìn)行輻射交聯(lián)硅橡膠的研究工作�？蒲腥藛T在對(duì)國(guó)外樣品及相關(guān)主要原材料進(jìn)行大量的分析后，經(jīng)過(guò)采用捏合混煉膠、硫化壓制試片、輻射交聯(lián)技術(shù)等試驗(yàn)方法制備試片，并對(duì)試片嚴(yán)格進(jìn)行自融性、熱老化性、電氣性能及力學(xué)性能測(cè)試；通過(guò)大量的材料構(gòu)成試驗(yàn)、材料配比試驗(yàn)和功能性測(cè)試等多項(xiàng)試驗(yàn)，科學(xué)地確定了自粘帶材料構(gòu)成及加工工藝研究方向。以硅氧烷聚合物為基礎(chǔ)，應(yīng)用獨(dú)特的配方設(shè)計(jì)和輻射交聯(lián)方法制成輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)輻射交聯(lián)型硅橡膠完全可以避免交聯(lián)不受控，滿足自粘性要求。并根據(jù)航空航天、軍工客戶的需求進(jìn)行了批量生產(chǎn)和供貨。

國(guó)產(chǎn)輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶具有獨(dú)特的配方和生產(chǎn)工藝創(chuàng)新，關(guān)鍵性能指標(biāo)超過(guò)了國(guó)外同類產(chǎn)品，滿足了耐寒（長(zhǎng)期-60℃）、耐高溫（長(zhǎng)期250℃）、絕緣、密封等特殊工況需求，而且產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都較其他交聯(lián)方法有大幅度的提高，達(dá)到硅橡膠從未有過(guò)的高性能指標(biāo)，如在耐溫、耐臭氧及紫外線等。它的研制成功，完全替代了國(guó)外產(chǎn)品，逆轉(zhuǎn)了國(guó)內(nèi)軍用輻射交聯(lián)型硅橡膠產(chǎn)品完全依賴進(jìn)口的局面，滿足了國(guó)內(nèi)特種發(fā)動(dòng)機(jī)制造的需求。

輻射交聯(lián)型硅橡膠獨(dú)特的創(chuàng)新亮點(diǎn)在于產(chǎn)品采用獨(dú)特配方，以硅氧烷聚合物的獨(dú)特成型工藝制造的具有自融性的電氣絕緣耐熱彈性材料，主要特點(diǎn)是柔軟高彈性、室溫下可自融成一體、高絕緣、耐臭氧、耐紫外線，能夠在-60～250℃惡劣工況下長(zhǎng)期工作，短時(shí)間可承受300℃的高溫?zé)嶙茮_擊。且該技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，多項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)居國(guó)際先進(jìn)水平。

輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶開(kāi)始之初是針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化需求而研制的。2002年底的一個(gè)偶然機(jī)會(huì)本人從一位飛機(jī)機(jī)械師朋友處接觸到航空用輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶（輻射交聯(lián)硅橡膠自融帶前身），當(dāng)即對(duì)該產(chǎn)品獨(dú)特的自融自粘性能及耐高壓高溫性能產(chǎn)生濃厚興趣：既然該產(chǎn)品能應(yīng)用于各項(xiàng)性能指標(biāo)要求高的航空航天領(lǐng)域，應(yīng)能同樣滿足變、配電設(shè)備絕緣密封防護(hù)技術(shù)要求！而且變、配電設(shè)備絕緣密封防護(hù)材料某些技術(shù)性能指標(biāo)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有航空航天領(lǐng)域要求的那么高，基于這一簡(jiǎn)單的推理，本人開(kāi)始通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等途徑收集有關(guān)輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶產(chǎn)品資料，并使用5000V兆歐表對(duì)一小塊樣品進(jìn)行絕緣測(cè)量，絕緣強(qiáng)度達(dá)到1300MΩ/mm，……經(jīng)過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的深入了解，發(fā)現(xiàn)其獨(dú)特的高性能同樣也適用于變、配電設(shè)備及其他領(lǐng)域中高度集約化設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備絕緣密封防護(hù)，立即與生產(chǎn)商長(zhǎng)春中科應(yīng)化特種材料有限公司取得聯(lián)系，提出將輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶性能指標(biāo)由航空航天級(jí)降低至變、配電系統(tǒng)要求的性能指標(biāo)的可能性，探討嘗試將航空航天級(jí)輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶產(chǎn)品轉(zhuǎn)化應(yīng)用于變、配電設(shè)備、制造大型高壓電機(jī)、特種機(jī)械的電氣絕緣密封防護(hù)，以及解決船舶、礦山、油氣、化工、鋼鐵等行業(yè)特殊高溫高壓惡劣環(huán)境下的強(qiáng)絕緣密封防護(hù)的建議。

2002年3月，本人正式與長(zhǎng)春中科應(yīng)化特種材料有限公司開(kāi)展技術(shù)合作，嘗試將航空航天級(jí)輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用于變、配電設(shè)備絕緣密封防護(hù)領(lǐng)域；擬根據(jù)需要調(diào)整其性能指標(biāo)以滿足不同環(huán)境需要；適應(yīng)范圍擴(kuò)展三個(gè)方面的可行性研究�！�…技術(shù)轉(zhuǎn)化研發(fā)工作進(jìn)展順利，經(jīng)過(guò)對(duì)“冷儲(chǔ)”、“輻射硫化二次定型”等關(guān)鍵工藝多次調(diào)整，于當(dāng)年7月成功試制出灰色輻射交聯(lián)型硅橡膠自融帶。之后根據(jù)相序標(biāo)識(shí)規(guī)定試制成功紅、黃、綠三種顏色的輻射交聯(lián)型硅橡膠自融帶。送檢前分別在帶棱角（連接螺栓）、棱邊（未經(jīng)倒棱處理工序的母排）部件上進(jìn)行復(fù)雜工況條件下的絕緣防護(hù)試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在此類工況條件下的試品的絕緣強(qiáng)度損失高達(dá)50%以上。由此積累了一些改良經(jīng)驗(yàn)后才送檢，試品均一次性通過(guò)上海電纜所檢測(cè)（附檢測(cè)報(bào)告）。

在變、配電設(shè)備的絕緣防護(hù)和特種電機(jī)制造方面，輻射交聯(lián)型硅橡膠自融帶因其使用方便、不用動(dòng)火、局放小等優(yōu)點(diǎn)，具備傳統(tǒng)絕緣材料不可替代的優(yōu)越性，逐步取代傳統(tǒng)絕緣防護(hù)材料而成為技術(shù)發(fā)展的主流，同樣硅橡膠自融帶也會(huì)因其獨(dú)特的技術(shù)性能及安裝工藝的快捷性優(yōu)勢(shì)而逐步替代傳統(tǒng)絕緣防護(hù)材料，成為電氣絕緣密封防護(hù)的主流技術(shù)。