CN102504509A - 一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，由下列物质按重量组分组成：不饱和聚酯树脂：26～39份，脱模剂：0.5～0.8份，增稠剂：1.5～5份，引发剂：0.2～1份，光稳定剂：0.3～1份，氢氧化铝粉剂：28～38份，滑石粉：3～8份，增强材料：25～30份。同时，本发明还提供一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，即用于低压电器领域。采用本发明提供的配方加工而成的绝缘子，从整体性能、综合性能角度而言，具有较高的机械强度、耐热、耐高压和绝缘阻燃性能，而且具有突出的耐老化效果。
Description
技术领域
本发明属于玻璃纤维增强模塑料及其应用领域，具体地，涉及一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料及其应用，主要用于低压配电领域。
背景技术
从十九世纪后半叶开始，在架设输电线路时，唯一适用于高压的绝缘材料是陶瓷和玻璃。进入廿世纪40年代，由于高分子材料的问世，陶瓷和玻璃已不再是首选的绝缘体材料，欧美国家着手研究聚合物绝缘子。而后对电绝缘体的物理性能、电性能、长期可靠性和最佳形状进行了研究，且生产率也得到了不断的提高。此时，由于不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，机械性能可以与部分金属材料相媲美，因此，将其应用于绝缘子的制备则成为广泛讨论的话题。依据制备绝缘子材料的不同，可将绝缘子分为：瓷支柱绝缘子和高分子材料绝缘子，所述高分子材料包括环化脂肪族环氧树脂、聚四氟乙烯、乙丙二烯橡胶或硅橡胶等。
其中，不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，即SMC，SMC是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料。由于SMC材料的广泛应用，为适应不同领域的需求，使得SMC材料的配方也多种多样，主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。它在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺，将其广泛应用于汽车工业、铁路机车、电气及通信工程以及建筑工程等行业中。
对于前述高分子材料绝缘子中，硅橡胶绝缘子主要用于高压输电线路。在低压电器领域(即500伏以下电压)，尤其是对于由除硅橡胶以外的高分子材料制成的绝缘子，由于其设置在户外，长时间受到阳光中的紫外线照射，因此使得绝缘子易老化，使用寿命短。
对于瓷瓶式的绝缘子，虽然不必考虑耐老化性的问题，但由于其材质易碎，因此要考虑绝缘子的机械强度问题。
因此，在低压配电领域，在绝缘子制备中应用SMC材料代替硅橡胶以外的高分子材料，需要所述SMC材料满足电气性能、机械性能以及抗老化性能等方面的高要求，即突出所述SMC作为绝缘子材料的高机械强度、高绝缘性和耐老化性。虽然在上文中提到了SMC复合材料在电器领域的应用，然而在低压电器领域，在国内现有的专利文献中，却尚未给出不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的配方或制备方法，例如：
申请号：200620076809.3，名称：低压熔断器上用带保护罩子的三极整体结构的底座，该实用新型中，仅提到了底板采用不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料制成，并未给出所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的配方或制备方法。
申请号：201020172082.5，名称：低压电缆分支箱，该实用新型中，亦仅仅提到了所述箱体为不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料制成的非金属绝缘壳体，并未给出所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的配方或制备方法。
而且，在绝缘子制造领域，也未给出不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的配方或制备方法及其应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料及其应用，在低压配电领域(即500伏以下电压)，与硅橡胶以外的高分子材料制成的绝缘子相比，应用本发明提供的不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料制成的绝缘子，具有耐高温、高抗拉强度、高抗弯强度、高致密性，尤其具有突出的耐老化性能；与瓷瓶式的绝缘子相比，机械强度远远高于瓷瓶式的绝缘子。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，由下列物质按重量组分组成：
不饱和聚酯树脂：26～39份，脱模剂：0.5～0.8份，增稠剂：1.5～5份，引发剂：0.2～1份，光稳定剂：0.3～1份，氢氧化铝粉剂：28～38份，滑石粉：3～8份，增强材料：25～30份。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料由下列物质按重量组分组成：
不饱和聚酯树脂：29～33份，脱模剂：0.6～0.7份，增稠剂：2～4份，引发剂：0.3～1份，光稳定剂：0.5～1份，氢氧化铝粉剂：31～34份，滑石粉：4～6份，增强材料：26～28份。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述不饱和聚酯树脂为端羟基不饱和聚酯树脂，所述脱模剂为硬脂酸锌。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂或聚丙烯酸类增稠剂。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述引发剂选自如下物质中的一种：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述增强材料为短切无碱玻璃纤维粗纱。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，优选的是，所述光稳定剂为六甲基膦酸三酰胺。
另外，本发明还提供一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，其特征在于，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，优选的是，将所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料用于低压电器制备领域。
根据本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，优选的是，将所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料用于绝缘子的制备。
本发明所提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料及其应用的有益效果在于：
采用本发明提供的配方加工而成的绝缘子，在低压配电领域，与硅橡胶以外的高分子材料制成的绝缘子相比，从整体性能、综合性能角度而言，具有较高的机械强度、耐热、耐高压和绝缘阻燃性能，而且具有突出的耐老化效果；与瓷瓶制成的绝缘子相比，具有突出的机械性能的优势。
具体实施方式
下面给出本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的加工工艺。
实施例1
将0.2份(重量组分)的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(引发剂)分散于28份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入4份滑石粉(填料)、28份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、0.3份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、2份聚氨酯增稠剂(增稠剂)和0.5份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍25份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
实施例2
将0.3份(重量组分)的2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(引发剂)分散于29份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入3份滑石粉(填料)、31份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、0.5份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、4份聚丙烯酸类增稠剂(增稠剂)和0.6份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍26份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚丙烯酸类增稠剂为水溶性的聚丙烯酸盐。
实施例3
将0.8份(重量组分)的过氧化苯甲酸叔丁酯(引发剂)分散于32份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入5份滑石粉(填料)、33份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、0.8份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、4份聚氨酯增稠剂(增稠剂)和0.7份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍28份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
实施例4
将1份(重量组分)的过氧化苯甲酸叔丁酯(引发剂)分散于38份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入8份滑石粉(填料)、34份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、0.6份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、4份聚丙烯酸类增稠剂(增稠剂)和0.6份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍27份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚丙烯酸类增稠剂为水溶性的聚丙烯酸盐。
实施例5
将0.5份(重量组分)的过氧化苯甲酸叔丁酯(引发剂)分散于33份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入6份滑石粉(填料)、36份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、1份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、5份聚氨酯增稠剂(增稠剂)和0.8份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍30份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
实施例6
将0.7份(重量组分)的过氧化苯甲酸叔丁酯(引发剂)分散于39份端羟基不饱和聚酯树脂(主料中)，搅拌溶解后，加入7份滑石粉(填料)、38份氢氧化铝粉剂(阻燃绝缘剂)、0.7份六甲基膦酸三酰胺(光稳定剂)、3份聚氨酯增稠剂(增稠剂)和0.7份硬脂酸锌(脱模剂)，高速搅拌后得到不饱和聚酯树脂糊。将不饱和聚酯树脂糊在浸渍机上浸渍29份短切无碱玻璃纤维粗纱(增强材料)，然后将浸渍后的混料经辊压后放入特质模具内，在140～150℃下，恒温烘烤10～20分钟后固化成形，制得绝缘子。
其中，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
通过使用本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的配方制得的绝缘子，具有极高的机械强度、耐热、耐高压和绝缘阻燃性能，而且具有突出的耐老化效果。
经测试表明，使用本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料制成的、用于户外的绝缘子接线桩头与常规的绝缘子接线桩头相比，其使用寿命由3年延长至7年，因此，本发明提供的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料除具有常规的机械强度、耐热、耐高压和绝缘阻燃性能外，还具有突出的耐老化性能，能够延长设备使用周期，从而降低生产成本，提高经济效益。
Claims (10)
1.一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，由下列物质按重量组分组成：不饱和聚酯树脂：26～39份，脱模剂：0.5～0.8份，增稠剂：1.5～5份，引发剂：0.2～1份，光稳定剂：0.3～1份，氢氧化铝粉剂：28～38份，滑石粉：3～8份，增强材料：25～30份。
2.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，由下列物质按重量组分组成：
不饱和聚酯树脂：29～33份，脱模剂：0.6～0.7份，增稠剂：2～4份，引发剂：0.3～1份，光稳定剂：0.5～1份，氢氧化铝粉剂：31～34份，滑石粉：4～6份，增强材料：26～28份。
3.根据权利要求1或2所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为端羟基不饱和聚酯树脂，所述脱模剂为硬脂酸锌。
4.根据权利要求1或2所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂或聚丙烯酸类增稠剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述引发剂选自如下物质中的一种：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
6.根据权利要求1或2所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述增强材料为短切无碱玻璃纤维粗纱。
7.根据权利要求1或2所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述光稳定剂为六甲基膦酸三酰胺。
8.根据权利要求4所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料，其特征在于，所述聚氨酯增稠剂由聚乙二醇与2，4-甲苯异氰酸酯以摩尔比为1∶2的比例合成。
9.如权利要求1所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，其特征在于，将所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料用于低压电器制备领域。
10.根据权利要求9所述的一种不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的应用，其特征在于，将所述不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料用于绝缘子的制备。
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Effective date of registration: 20120927 Address after: 200122 Shanghai City, Pudong New Area source deep road, No. 1122 Applicant after: Shanghai Electric Power Corporation Applicant after: Shanghai Electrophysics Collective Asset Management Co.,Ltd. Address before: 200122 Shanghai City, Pudong New Area source deep road, No. 1122 Applicant before: Shanghai Electric Power Corporation Applicant before: Shanghai Electric Power Equipment Co.,Ltd. |
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Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA SHANGHAI DIANWU CO Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI DIANWU COLLECTIVE ASSETS MANAGEMENT CO., LTD. Effective date: 20121113 |
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Effective date of registration: 20121113 Address after: 200122 Shanghai City, Pudong New Area source deep road, No. 1122 Applicant after: Shanghai Electric Power Corporation Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: Shanghai Electrophysics Collective Asset Management Co.,Ltd. Address before: 200122 Shanghai City, Pudong New Area source deep road, No. 1122 Applicant before: Shanghai Electric Power Corporation Applicant before: Shanghai Electrophysics Collective Asset Management Co.,Ltd. |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120620 |