輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶的技術來源、生產制造及其工藝特點

硅橡膠自粘帶是國際上通用的特種發(fā)動機電氣插頭絕緣密封材料，這種高性能絕緣密封防護材料無論從研究還是產品制造方面在我國均屬空白，只有美國和俄羅斯等少數(shù)航空航天技術發(fā)達的國家掌握這方面的制造技術。國內現(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)），造成制品沒有自粘性、拉伸強度及斷裂伸長率不可控、易老化脆裂，無法完全滿足特種發(fā)動機的使用要求。因此，國內所需高性能硅橡膠自粘帶完全依賴從美國、俄羅斯等國公司進口，不但價格昂貴，還受多方面因素制約。

為了盡快實現(xiàn)這一特種功能高分子材料的國產化，填補國內空白，中科院長春應用化學研究所在沒有任何相關項目研究或是產品制造文獻報道的條件下，憑借在輻射化學研究領域三十余年的研究與開發(fā)經驗，依靠高分子輻射加工領域雄厚的技術力量，于2001年開始進行輻射交聯(lián)硅橡膠的研究工作。科研人員在對國外樣品及相關主要原材料進行大量的分析后，經過采用捏合混煉膠、硫化壓制試片、輻射交聯(lián)技術等試驗方法制備試片，并對試片嚴格進行自融性、熱老化性、電氣性能及力學性能測試；通過大量的材料構成試驗、材料配比試驗和功能性測試等多項試驗，科學地確定了自粘帶材料構成及加工工藝研究方向。以硅氧烷聚合物為基礎，應用獨特的配方設計和輻射交聯(lián)方法制成輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶，實現(xiàn)國產輻射交聯(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、軍工客戶的需求進行了批量生產和供貨。

國產輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶具有獨特的配方和生產工藝創(chuàng)新，關鍵性能指標超過了國外同類產品，滿足了耐寒（長期-60℃）、耐高溫（長期250℃）、絕緣、密封等特殊工況需求，而且產品拉伸強度和斷裂伸長率都較其他交聯(lián)方法有大幅度的提高，達到硅橡膠從未有過的高性能指標，如在耐溫、耐臭氧及紫外線等。它的研制成功，完全替代了國外產品，逆轉了國內軍用輻射交聯(lián)型硅橡膠產品完全依賴進口的局面，滿足了國內特種發(fā)動機制造的需求。

輻射交聯(lián)型硅橡膠獨特的創(chuàng)新亮點在于產品采用獨特配方，以硅氧烷聚合物的獨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℃惡劣工況下長期工作，短時間可承受300℃的高溫熱灼沖擊。且該技術具有自主知識產權，多項技術性能指標居國際先進水平。

輻射交聯(lián)型硅橡膠自粘帶開始之初是針對航空發(fā)動機的國產化需求而研制的。2002年底的一個偶然機會本人從一位飛機機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），當即對該產品獨特的自融自粘性能及耐高壓高溫性能產生濃厚興趣：既然該產品能應用于各項性能指標要求高的航空航天領域，應能同樣滿足變、配電設備絕緣密封防護技術要求！而且變、配電設備絕緣密封防護材料某些技術性能指標要求遠遠沒有航空航天領域要求的那么高，基于這一簡單的推理，本人開始通過網絡等途徑收集有關輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶產品資料，并使用5000V兆歐表對一小塊樣品進行絕緣測量，絕緣強度達到1300MΩ/mm，……經過對該產品的深入了解，發(fā)現(xiàn)其獨特的高性能同樣也適用于變、配電設備及其他領域中高度集約化設計的電氣設備絕緣密封防護，立即與生產商長春中科應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由航空航天級降低至變、配電系統(tǒng)要求的性能指標的可能性，探討嘗試將航空航天級輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶產品轉化應用于變、配電設備、制造大型高壓電機、特種機械的電氣絕緣密封防護，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)境下的強絕緣密封防護的建議。

2002年3月，本人正式與長春中科應化特種材料有限公司開展技術合作，嘗試將航空航天級輻射硫化電絕緣耐熱自粘帶技術成果轉化應用于變、配電設備絕緣密封防護領域；擬根據(jù)需要調整其性能指標以滿足不同環(huán)境需要；適應范圍擴展三個方面的可行性研究�！�…技術轉化研發(fā)工作進展順利，經過對“冷儲”、“輻射硫化二次定型”等關鍵工藝多次調整，于當年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)相序標識規(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（未經倒棱處理工序的母排）部件上進行復雜工況條件下的絕緣防護試驗過程中，發(fā)現(xiàn)在此類工況條件下的試品的絕緣強度損失高達50%以上。由此積累了一些改良經驗后才送檢，試品均一次性通過上海電纜所檢測（附檢測報告）。

在變、配電設備的絕緣防護和特種電機制造方面，輻射交聯(lián)型硅橡膠自融帶因其使用方便、不用動火、局放小等優(yōu)點，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)絕緣防護材料而成為技術發(fā)展的主流，同樣硅橡膠自融帶也會因其獨特的技術性能及安裝工藝的快捷性優(yōu)勢而逐步替代傳統(tǒng)絕緣防護材料，成為電氣絕緣密封防護的主流技術。