CN102504535A - 一种高性能电气隔离用聚砜管材及其制备方法 - Google Patents

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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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Abstract

本发明公开了一种高性能电气隔离用聚砜管材及其制备方法，按重量份计含有以下组分：聚砜100份、ABS10～20份、抗氧剂0.5～1.8份、色粉2～10份。本发明管材高强度、无毒副作用，热稳定性高，耐寒，电气绝缘性能优异，耐水解，尺寸稳定性好，成型收缩率小，耐辐射，耐燃，有熄性。本发明有效的解决了聚砜材料成型加工困难、目前市场上没有可以供给中量柜等中高压控制柜中因空间不够所带来不安全因素的保护隔离管件等技术问题。在宽广的温度和频率范围内有优良的电性能。化学稳定性好，除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外，能耐一般酸、碱、盐。适用于军工、航空航天等行业及民用高端电子、电气设备中用于电气隔离。

Description

一种高性能电气隔离用聚砜管材及其制备方法
技术领域
本发明属于机高分子材料技术领域，具体涉及一种高性能电气隔离用聚砜管材及其制备方法。
背景技术
高分子功能材料是一门涉及范围广泛，与众多科学相关的新兴边缘学科，涉及内容包括有机学、无机化学、电学、结构化学、生物化学等众多学科，是国内外十分活跃的一个研究领域。功能高分子材料之所以能成为国内外材料科学的重要研究热点之一，最主要的原因在于他们具有独特的“功能”，可用于替代其它功能材料，并提高改进其性能，使其具有全新性质的功能材料。随着对高分子结构和特性认识的深化，以及高分子合成技术的发展，使高分子材料通过分子设计得到预期结构和性能成为现实。形状记忆高分子就是利用现代高分子物理学理论和高分子合成对通用高分子材料进行分子组合和改性获得的一类高分子材料，如将聚乙烯、聚酯、共聚酯等高分子材料进行高分子设计及分子结构的调整，使他们在一定条件下，被赋予一定的形状(起始态)，但外部条件发生变化时，他可相应的改变形状并将其固定(变形态)，如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化，他们便可逆的恢复至起始态。高分子材料的这种特性为材料的记忆效应，促使它们完成上述循环的外部环境有热能、光能、电能、声能和相变等物理因素以及酸碱度等化学因素。
本发明中的聚砜材料适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、仪器仪表零件及医疗器械零件，聚砜适于制作低温工作零件。
聚砜在电子电器工业常用于制造集成线路板、线圈管架、接触器、套架、电容薄膜、高性能碱电池外壳。聚砜在家用电器方面用于微波烤炉设备、咖啡加热器、湿润器、吹风机、布蒸干机、饮料和食品分配器等。也可代替有色金属用于钟表、复印机、照相机等的精密结构件。聚砜已通过美国医药、食品领域的有关规范，可代替不锈钢制品。由于聚砜耐蒸气、耐水解、无毒、耐高温蒸气消毒、高透明、尺寸稳定性好等特点，可用作手术工具盘、喷雾器、流体控制器、心脏阀、起博器、防毒面具、牙托等。
聚砜管是开发较晚的高分子功能性管材，主要是聚砜材料成型困难。其一，聚砜为无定形料，吸水率0.2％～0.4％，使用前须充分干燥，并防止再次吸湿，保证含水量在0.05％以下。其二，成型性能与PC相似，热稳定性能差，360℃时开始出现分解。其三，流动性差，冷却快，需要高温高压成型，模具需要足够的强度和刚度。其四，聚砜在熔融状态下接近于牛顿体，类似于聚碳酸酯，流动性对温度比较敏感，在310～420℃内，温度每上升30，流动性增加1倍。故成型需要通过合适的温度改善加工性能。
ABS树脂，又名丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，是丙烯腈(Acrylonitrile)、1，3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的共聚物。是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能电气隔离用聚砜管材。所述的聚砜管材具有高强度、无毒、耐热、耐寒及电气绝缘性能优异等优点。
本发明的另一目的在于提供一种高性能电气隔离用聚砜管材的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高性能电气隔离用聚砜管材，按重量份计含有以下组分：
聚砜        100份；
ABS         10～20份；
抗氧剂      0.5～1.8份；
色粉        2～10份。
上述的高性能电气隔离用聚砜管材，其在于管材成型前聚砜预干燥至水分含量小于0.05％。
上述的高性能电气隔离用聚砜管材，其在于所述的聚砜的熔融指数为1.5～10g/10min。
上述的高性能电气隔离用聚砜管材，其在于所述的ABS的熔融指数为1.5～10g/10min。
上述的高性能电气隔离用聚砜管材，其在于抗氧剂为复合抗氧剂，包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为1010或1076，辅助抗氧剂为DLTP或DSTP，其中主抗氧剂与辅抗氧剂的重量配比为5～1∶3。
上述的高性能电气隔离用聚砜管材，其在于所述的色粉包含无机矿物性物质或/和钛白粉。当色粉包含无机矿物性物质和钛白粉时，无机矿物性物质与钛白粉的重量配比为1∶2～10。所述的无机矿物性物质为氧化铁、蓝铜矿、青金石、绿松石、方纳石或蓝铁矿。
上述的电气隔离用聚砜管材，其在于管材的体积电阻率不小于1.0×1016Ω·cm。
上述的电气隔离用聚砜管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)预干燥：将聚砜置于干燥设备中在130～150℃下干燥至含水量小于0.05％；
(2)混炼造粒：将所述的组分按比例加入高速搅拌机中，在温度低于80℃条件下，高速搅拌混合均匀，然后经过螺杆混炼挤出、热切得到粒状料；
(3)挤出成型：将上述粒状料置于单螺杆挤出机在280～350℃下挤出得到管状材料；
(4)定型：将挤出的管材经真空设备在低于100℃条件下定型冷却，切割后即得到成品。
本发明是通过如下技术手段实现的：针对聚砜硬度和冲击强度高，无毒、耐热耐寒性耐老化性好，可在-100～175℃下长期使用；耐无机酸碱盐的腐蚀。耐辐射，耐热和耐寒性好并具有自息性的特点，以其为基料制备一种高强度、无毒、耐热、耐寒及电气绝缘性能优异等优点的聚砜管材制品。
本发明的有益效果：
按照本发明配方和制备方法制备的高性能电气隔离用聚砜管材，提高其冲击强度和伸长率、耐溶剂性、耐环境性能、加工性能和可电镀性。克服了现有技术聚砜不能成型为管制品的难点。扩大了聚砜材料的应用范围，满足环保要求，适用于军工、航空航天等行业及民用高端电子、电气设备中用于电气隔离。
本发明管材高强度、无毒副作用，热稳定性高，耐寒，电气绝缘性能优异，耐水解，尺寸稳定性好，成型收缩率小，耐辐射，耐燃，有熄性。且不含有金属铅、镉、汞等重金属，符合欧盟的RoHS指令。
具体实施方式
以下描述本发明的几个优选实施方式，但并非用以限制本发明。
实施例1：
按照如下配方备料：聚砜(市售，青岛东弘化工有限公司)100份、ABS  (市售，东莞市鸿展塑膠有限公司)15份、抗氧剂(1010和DLTP，重量配比为5∶3；两种抗氧剂均为市售，宜兴市天使化工有限公司)1份、氧化铁(市售，上海色标塑胶颜料有限公司)2份；其中聚砜的熔融指数为8g/10min，ABS熔融指数为6g/10min。
预干燥：将聚砜置于干燥设备中在130～150℃下干燥4h至含水量小于0.05％；
混炼造粒：将所述的原料加入高速搅拌机中，在温度低于80℃条件下，高速搅拌12分钟混合均匀，然后经过螺杆在250-330℃下混炼挤出、热切得到粒状料；
挤出成型：将上述粒状料投入安装有口模和芯模的单螺杆挤出机，在280～350℃下挤出得到管状材料；
定型：将挤出的管材经真空度为0.5MPA的抽真空系统在低于100℃的条件下定型冷却，切割后即得到成品。
实施例2：
按照如下配方备料∶聚砜(市售，青岛东弘化工有限公司)100份、ABS  (市售，东莞市鸿展塑膠有限公司)10份、抗氧剂(1076和DSTP，重量配比为4∶3；两种抗氧剂均为市售，宜兴市天使化工有限公司)0.8份、氧化铁和钛白粉混合物(其中氧化铁和钛白粉的重量配比为1∶2；二者均为市售，上海色标塑胶颜料有限公司)5份；其中聚砜的熔融指数为10g/10min，ABS熔融指数为10g/10min。
预干燥：将聚砜置于干燥设备中在130～150℃下干燥4h至含水量小于0.05％；
混炼造粒：将所述的原料加入高速搅拌机中，在温度低于80℃条件下，高速搅拌14分钟混合均匀，然后经过螺杆在250-330℃下混炼挤出、热切得到粒状料；
挤出成型：将上述粒状料投入安装有口模和芯模的单螺杆挤出机，在280～350℃下挤出得到管状材料；
定型：将挤出的管材经真空度为0.5MPA的抽真空系统在低于100℃的条件下定型冷却，切割后即得到成品。
实施例3：
按照如下配方备料∶聚砜(市售，青岛东弘化工有限公司)100份、ABS  (市售，东莞市鸿展塑膠有限公司)20份、抗氧剂(1076和DLTP，重量配比为2∶3；两种抗氧剂均为市售，宜兴市天使化工有限公司)1.5份、蓝铜矿和钛白粉混合物(其中蓝铜矿和钛白粉的重量配比为1∶5；二者均为市售，上海色标塑胶颜料有限公司)8份；其中聚砜的熔融指数为8g/10min，ABS熔融指数为9g/10min。
预干燥：将聚砜置于干燥设备中在130～150℃下干燥4h至含水量小于0.05％；
混炼造粒：将所述的原料加入高速搅拌机中，在温度低于80℃条件下，高速搅拌14分钟混合均匀，然后经过螺杆在250-330℃下混炼挤出、热切得到粒状料；
挤出成型：将上述粒状料投入安装有口模和芯模的单螺杆挤出机，在280～350℃下挤出得到管状材料；
定型：将挤出的管材经真空度为0.5MPA的抽真空系统在低于100℃的条件下定型冷却，切割后即得到成品。
测试结果如下表：
Figure BDA0000096075150000051

Claims (10)

1.一种高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于按重量份计含有以下组分：
聚砜    100份；
ABS     10～20份；
抗氧剂  0.5～1.8份；
色粉    2～10份。
2.根据权利要求书1所述的高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于管材成型前聚砜预干燥至水分含量小于0.05％。
3.根据权利要求书1所述的高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于所述的聚砜的熔融指数为1.5～10g/10min。
4.根据权利要求书1所述的高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于所述的ABS的熔融指数为1.5～10g/10min。
5.根据权利要求书1所述的高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于抗氧剂为复合抗氧剂，包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为1010或1076，辅助抗氧剂为DLTP或DSTP，其中主抗氧剂与辅抗氧剂的重量配比为5～1∶3。
6.根据权利要求书1所述的高性能电气隔离用聚砜管材，其特征在于所述的色粉包含无机矿物性物质或/和钛白粉。
7.根据权利要求书6所述的电气隔离用聚砜管材，其特征在于所述的色粉包含无机矿物性物质和钛白粉，其中无机矿物性物质与钛白粉的重量配比为1∶2～10。
8.根据权利要求书6或7所述的电气隔离用聚砜管材，其特征在于所述的无机矿物性物质为氧化铁、蓝铜矿、青金石、绿松石、方纳石或蓝铁矿。
9.根据权利要求书1所述的电气隔离用聚砜管材，其特征在于管材的体积电阻率不小于1.0×1016Ω·cm。
10.权利要求1所述的电气隔离用聚砜管材的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)预干燥：将聚砜置于干燥设备中在130～150℃下干燥至含水量小于0.05％；
(2)混炼造粒：将所述的组分按比例加入高速搅拌机中，在温度低于80℃条件下，高速搅拌混合均匀，然后经过螺杆混炼挤出、热切得到粒状料；
(3)挤出成型：将上述粒状料置于单螺杆挤出机在280～350℃下挤出得到管状材料；
(4)定型：将挤出的管材经真空设备在低于100℃条件下定型冷却，切割后即得到成品。
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CN106751841A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 林圣灼 一种耐温水管及其制备方法
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