一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子及其制备方法

技术领域

本发明涉及绝缘材料领域，具体为一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子及其制备方法。

背景技术

随着人类对电的使用的广泛普及，电的应用越来越广，对输送电过程中所需的绝缘子的要求也越来越高、越来越严格。

绝缘子作为一种特殊的绝缘控件，能够安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够起到耐受电压和机械应力作用。绝缘子种类繁多，形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别，目前很多高压线路都使用以瓷柱或瓷筒为内绝缘体与聚合物材料复合伞裙构成的复合瓷柱式绝缘子。

但是，复合瓷柱式绝缘子中作为内绝缘体的瓷柱或瓷筒与外部的复合伞裙的热膨胀系数不相同，室外温度的变化就很容易造成伞裙的撕裂或伞裙与瓷柱或瓷筒之间缝隙变大，这些隐患都是不容易检测到的，这就造成隐患，如若后期运行就易出事故，将造成很大危害。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子及其制备方法。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，所述外伞裙套设在所述瓷柱体外围；

所述瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰50-80份、碳酸钙20-30份、高岭土20-30份、氧化铝 10-15份、硅藻土10-20份、二氧化钛1-5份、碳化硅3-5份、增强剂1-2份、稳定剂0.1-1份；

所述外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶20-30份、硅橡胶10-20份、乙烯-辛烯共聚物3-6 份、萜烯酚树脂2-4份、古马隆树脂1-5份、甲基硅氧烷0.1-1份、磷酸三甲苯酯0.1-1份、纳米氢氧化镁10-15份、改性白炭黑5-10 份、微晶石蜡2-5份、硫磺1-2份、苯基甲苯基对苯二胺0.1-0.2份、硬脂酸镧0.1-0.2份、抗氧剂4010NA 0.1-0.5份、复合促进剂0.1-1 份。

优选地，所述增强剂为羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇，所述羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇的质量比为1-5:1。

优选地，所述稳定剂为锂基膨润土与NNO、拉开粉BX、wgwin D909s、wgwin D88、wgwin D91中的任意一种按质量比2-3:1复配而成。

优选地，所述复合促进剂由促进剂DM和促进剂TMTD按质量比 1:1复配而成。

优选地，所述改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用5-8倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至70-80℃搅拌均匀，再将正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为5-10％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH为8，反应5-10h，室温陈化20-25h后利用蒸汽爆破对其进行预处理，预处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550 加入，搅拌30-50min后再将KH-560加入超声震荡处理10-15min，抽滤，所得固体转移至烘箱中80-100℃干燥10-20h即可。

优选地，正辛醇和二丙二醇甲醚的质量比为1-2:1。

优选地，正辛醇和二丙二醇甲醚的质量比为1:1。

优选地，蒸汽爆破操作具体如下：

将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到4-5MPa，保压10-15min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法，具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量10-20倍的水中，搅拌1-2h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌10-30min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中50-70℃干燥10-20h后再转移至碳管炉中1000-1500℃烧制2-5h，恢复室温即可得到所述瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80-85℃干燥 10-20h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为110-120℃，转速为160-200r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼30-50min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包5-10次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将所述外伞裙套装在所述瓷柱体外围。

本发明的有益效果是：

本发明高强度复合瓷柱式绝缘子结构简单，瓷柱体和外伞裙具有相近的热膨胀系数，在室外温度变化剧烈的情况下，能避免因为温度改变而导致瓷柱体和外伞裙胀缩不匀现象的发生，消除了安全隐患，可靠性和安全性都更高；

其中，制备的瓷柱体具有更高的抗弯强度和更低的密度，可以有效避免因为瓷柱脆断而导致的高压线路事故，由于密度的降低，使其质量有所下降，降低了高压线路铁塔的负担，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇作为增强剂加入可以提高瓷柱体组成间的结合密度，使瓷柱体总承载载荷大幅度提升，也降低了烧结过程中开裂和变形的可能性，提高了良品率；

外伞裙由多种橡胶材料复合而成，具有力学性能优良、抗老化、抗紫外线复合的诸多优良特性，其中的萜烯酚树脂粘接力强、内聚力大、耐热性高、耐老化，与其余组分相容性好，加入后可以增强外伞裙的力学强度，古马隆树脂的加入，可起到软化、补强、增粘、分散等作用，改进加工性能，采用蒸汽爆破方式制备的改性白炭黑的加入对外伞裙力学性能有较大的提升，发明人通过观察发明的改性白炭黑的加入对于外伞裙的柔韧性、表面的光滑度、耐磨蚀性都有一定程度的提升。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰60份、碳酸钙22份、高岭土25份、氧化铝12份、硅藻土14份、二氧化钛3份、碳化硅4份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比2:1组成的增强剂1份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比3:1复配而成的稳定剂0.5份，所制备的瓷柱体密度为2.12g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶22份、硅橡胶15份、乙烯-辛烯共聚物4份、萜烯酚树脂2份、古马隆树脂4份、甲基硅氧烷0.5份、磷酸三甲苯酯 0.2份、纳米氢氧化镁12份、改性白炭黑8份、微晶石蜡4份、硫磺1份、苯基甲苯基对苯二胺0.15份、硬脂酸镧0.1份、抗氧剂4010NA 0.2份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂1份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用6倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至75℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为6％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应10h，室温陈化20h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 4MPa，保压15min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌50min后再将KH-560加入超声震荡处理15min，抽滤，所得固体转移至烘箱中80℃干燥14h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量20倍的水中，搅拌1h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌30min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中60℃干燥15h后再转移至碳管炉中 1000℃烧制4h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥12h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为120℃，转速为160r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼35min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包8次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例2：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰50份、碳酸钙25份、高岭土30份、氧化铝12份、硅藻土20份、二氧化钛4份、碳化硅4份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比1:1组成的增强剂2份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比3:1复配而成的稳定剂0.5份，所制备的瓷柱体密度为2.10g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶30份、硅橡胶20份、乙烯-辛烯共聚物4份、萜烯酚树脂2份、古马隆树脂2份、甲基硅氧烷1份、磷酸三甲苯酯 0.1份、纳米氢氧化镁12份、改性白炭黑10份、微晶石蜡4份、硫磺1份、苯基甲苯基对苯二胺0.2份、硬脂酸镧0.1份、抗氧剂4010NA 0.2份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂0.1份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用8倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至75℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为10％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应5h，室温陈化25h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 4MPa，保压10min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌40min后再将KH-560加入超声震荡处理10min，抽滤，所得固体转移至烘箱中90℃干燥20h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量18倍的水中，搅拌1h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌20min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中60℃干燥15h后再转移至碳管炉中 1500℃烧制4h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥15h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为115℃，转速为200r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼40min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包5次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例3：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰80份、碳酸钙30份、高岭土30份、氧化铝10份、硅藻土15份、二氧化钛2份、碳化硅4份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比2:1组成的增强剂1份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比2:1复配而成的稳定剂0.5份，所制备的瓷柱体密度为2.11g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶20份、硅橡胶15份、乙烯-辛烯共聚物5份、萜烯酚树脂4份、古马隆树脂5份、甲基硅氧烷0.2份、磷酸三甲苯酯 0.1份、纳米氢氧化镁10份、改性白炭黑10份、微晶石蜡4份、硫磺1份、苯基甲苯基对苯二胺0.1份、硬脂酸镧0.1份、抗氧剂4010NA 0.1份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂0.5份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用8倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至70℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为6％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应10h，室温陈化25h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 5MPa，保压12min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌50min后再将KH-560加入超声震荡处理15min，抽滤，所得固体转移至烘箱中80℃干燥15h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量20倍的水中，搅拌2h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌20min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中55℃干燥15h后再转移至碳管炉中 1400℃烧制4h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥15h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为120℃，转速为180r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼40min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包10次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例4：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰70份、碳酸钙25份、高岭土30份、氧化铝15份、硅藻土20份、二氧化钛4份、碳化硅4份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比3:1组成的增强剂2份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比3:1复配而成的稳定剂0.5份，所制备的瓷柱体密度为2.09g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶30份、硅橡胶20份、乙烯-辛烯共聚物5份、萜烯酚树脂3份、古马隆树脂4份、甲基硅氧烷0.6份、磷酸三甲苯酯 0.5份、纳米氢氧化镁10份、改性白炭黑8份、微晶石蜡5份、硫磺1份、苯基甲苯基对苯二胺0.1份、硬脂酸镧0.1份、抗氧剂4010NA 0.5份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂0.2份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用8倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至75℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为10％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应8h，室温陈化25h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到5MPa，保压12min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌30min后再将KH-560加入超声震荡处理12min，抽滤，所得固体转移至烘箱中90℃干燥15h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量20倍的水中，搅拌1h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌12min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中60℃干燥15h后再转移至碳管炉中 1300℃烧制5h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥15h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为120℃，转速为200r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼40min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包10次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例5：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰50份、碳酸钙20份、高岭土20份、氧化铝10份、硅藻土10份、二氧化钛1份、碳化硅3份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比1:1组成的增强剂1份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比2:1复配而成的稳定剂0.1份，所制备的瓷柱体密度为2.11g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶20份、硅橡胶10份、乙烯-辛烯共聚物3份、萜烯酚树脂2份、古马隆树脂1份、甲基硅氧烷0.1份、磷酸三甲苯酯 0.1份、纳米氢氧化镁10份、改性白炭黑5份、微晶石蜡2份、硫磺1份、苯基甲苯基对苯二胺0.1份、硬脂酸镧0.1份、抗氧剂4010NA 0.1份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂0.1份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用5倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至70℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为5％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应5h，室温陈化20h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 4MPa，保压10min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌30min后再将KH-560加入超声震荡处理10min，抽滤，所得固体转移至烘箱中80℃干燥10h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量10倍的水中，搅拌1h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌10min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中50℃干燥10h后再转移至碳管炉中 1000℃烧制2h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥10h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为110℃，转速为160r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼30min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包5次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例6：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰80份、碳酸钙30份、高岭土30份、氧化铝15份、硅藻土20份、二氧化钛5份、碳化硅5份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比5:1组成的增强剂2份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比3:1复配而成的稳定剂1份，所制备的瓷柱体密度为2.10g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶30份、硅橡胶20份、乙烯-辛烯共聚物6份、萜烯酚树脂4份、古马隆树脂5份、甲基硅氧烷1份、磷酸三甲苯酯1 份、纳米氢氧化镁15份、改性白炭黑10份、微晶石蜡5份、硫磺2 份、苯基甲苯基对苯二胺0.2份、硬脂酸镧0.2份、抗氧剂4010NA 0.5 份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂1 份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用8倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至80℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为10％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应10h，室温陈化25h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 5MPa，保压15min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌50min后再将KH-560加入超声震荡处理15min，抽滤，所得固体转移至烘箱中100℃干燥20h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量20倍的水中，搅拌2h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌30min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中70℃干燥20h后再转移至碳管炉中 1500℃烧制5h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中85℃干燥20h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为120℃，转速为200r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼50min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包10次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

实施例7：

一种高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子，包括瓷柱体和外伞裙，外伞裙套设在瓷柱体外围；

瓷柱体由以下重量百份数的原料制备而成：

粉煤灰50份、碳酸钙30份、高岭土20份、氧化铝15份、硅藻土10份、二氧化钛5份、碳化硅3份、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按质量比5:1组成的增强剂1份、锂基膨润土与wgwinD909s按质量比3:1复配而成的稳定剂0.1份，所制备的瓷柱体密度为2.12g/cm

外伞裙由以下重量百份数的原料制备而成：

三元乙丙橡胶30份、硅橡胶10份、乙烯-辛烯共聚物6份、萜烯酚树脂2份、古马隆树脂5份、甲基硅氧烷0.1份、磷酸三甲苯酯1份、纳米氢氧化镁10份、改性白炭黑10份、微晶石蜡2份、硫磺 2份、苯基甲苯基对苯二胺0.1份、硬脂酸镧0.2份、抗氧剂4010NA 0.1份、促进剂DM和促进剂TMTD按质量比1:1复配而成的复合促进剂1份。

改性白炭黑的制备方法如下：

将水玻璃用5倍体积的去离子水稀释，再加入乙二胺四乙酸钠，升温至80℃搅拌均匀，再将质量比为1:1的正辛醇和二丙二醇甲醚加入，搅拌下将质量浓度为5％的丙酸缓慢滴加至体系中直至体系pH 为8，反应10h，室温陈化20h后，将室温陈化后的产物转移至蒸汽爆破设备中，密封后通入饱和蒸汽，直至蒸汽爆破设备中压力达到 5MPa，保压10min后打开阀门泄压，收集所获得固体即可，处理后的固体用无水乙醇离心洗涤后加入无水乙醇中，再将KH-550加入，搅拌50min后再将KH-560加入超声震荡处理10min，抽滤，所得固体转移至烘箱中100℃干燥10h即可。

上述高压线路用高强度复合瓷柱式绝缘子的制备方法具体如下：

(1)将粉煤灰、碳酸钙、高岭土、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、碳化硅混合后加入到混合物总质量20倍的水中，搅拌1h，再将增强剂、稳定剂加入，继续搅拌30min后将所获得浆料倒入到模具中成型，脱模后的胚体置于干燥箱中50℃干燥20h后再转移至碳管炉中 1000℃烧制5h，恢复室温即可得到瓷柱体；

(2)将三元乙丙橡胶、硅橡胶置于干燥箱中80℃干燥20h，投入密炼机中放下上顶栓,设置密炼机温度为110℃，转速为200r/min，待转矩平稳后，依次将乙烯-辛烯共聚物、萜烯酚树脂、古马隆树脂、甲基硅氧烷、磷酸三甲苯酯、纳米氢氧化镁、改性白炭黑、微晶石蜡加入，混炼30min后得到混炼胶，将混炼胶投入开炼机中均匀包辊，再将硫磺、苯基甲苯基对苯二胺、硬脂酸镧、抗氧剂4010NA、复合促进剂加入打三角包10次后注入模具中压制成型，即可得到外伞裙；

(3)使用机械或人工的方式将外伞裙套装在瓷柱体外围。

对比例1：

对比例1与实施例1基本相同，区别在于，用普通的白炭黑替换改性白炭黑。

对比例2：

对比例2与实施例1基本相同，区别在于，不加入改性白炭黑。

对本发明实施例1-7及对比例1和2所制备的瓷柱体和外伞裙分别进行性能测试，结果如下表1-3所示：

其中，表1为瓷柱体和外伞裙的热膨胀系数测试结果；

表2为外伞裙的各项性能测试结果；

其中，陡波冲击试验是参照标准《GB/T22079-2008标称电压高于 1000V使用的户内和户外聚合物绝缘子一般定义试验方法和接收准则》中9.2.6.2进行陡波前冲击电压试验，冲击电压陡度为1000 kV/us-1500kV/us，在绝缘子两端选取500mm的短段进行试验，检测绝缘子样品内部是否发生击穿现象，绝缘子样品表面是否存在烧蚀痕迹。

表1

由上表1可知，本发明所制备的瓷柱体和外伞裙具有相近的热膨胀系数，在室外温度变化剧烈的情况下，能避免因为温度改变而导致瓷柱体和外伞裙胀缩不匀现象的发生，安全性更高。

表2：

由上表2可知，本发明实施例所制备的外伞裙具有优良的力学性能和电学性能，而且通过对比可知，改性白炭黑的加入对其力学性能有较大的提升。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。