CN102848651B - 一种电绝缘性能优异的片状模塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电绝缘性能优异的片状模塑料及其制备方法，该片状模塑料包括不饱和聚酯60-100、无碱玻璃纤维60-140、低收缩剂30-50、无机矿物填料130-230、过氧化苯甲酸叔丁酯1-4、氧化镁1-5、硬脂酸锌2-10。制备方法包括树脂糊配制和片材成型两道工艺。本发明主要是通过树脂基体、玻璃纤维和填料赋予材料优异的绝缘性能，得到的片状模塑料成本低廉，可用于电气绝缘材料领域。

Description

一种电绝缘性能优异的片状模塑料及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种片状模塑料材料，尤其是一种电绝缘性能优异的片状模塑料及其制备方法。

背景技术

    电气绝缘材料是制造电气设备的关键基础材料，对电气设备的使用寿命和运行可靠性具有决定性的作用。随着我国电力工业向高电压大容量及远距离输送等方面的发展, 对电气绝缘材料的质量及可靠性提出了越来越高的要求, 研究和发展各种性能优良的绝缘材料是目前电气绝缘材料发展的普遍趋势。电气设备是一种技术要求严格，安全可靠性高的量大面广的重要产品。它直接关系到国家发电、输变配电网和千家万户用电的安全和可靠。在电气设备中，塑料制件作为重要的绝缘零部件，不仅要求塑料件具有高的电气绝缘性能，即高的电绝缘性，介电强度，表面电阻率和体积电阻率等和一定的机械强度，而且要求在湿度、温度、电场和机械力等因素作用下保持相当稳定性，即低吸水率，优良的阻燃和抗电弧性，高耐温性，耐候性等性能。我国塑料行业为电气工业创新发展提供了大量的塑料材料。电气开关设备塑料采用热固性塑料和热塑性塑料两大类，常用的热固性塑料有酚醛模塑料，氨基模塑料和BMC，SMC不饱和聚脂玻璃纤维增强模塑料等。常用的热塑性塑料有尼龙PA6、PA66、PA46、阻燃PA、PBT、PE、ABS等品种。

片状模塑料在电气工业中广泛应用的重要原因是片状模塑料良好的绝缘性能，易加工性能，低收缩率，可以一次加工成型复杂形状，薄壁尺寸，高精度的塑料电器零件，从而为电气设备小型化，薄壁化、模块化、智能化和高性能化等技术创新提供了材料保证。

片状模塑料不仅具有优异的绝缘性能，而且其具有良好的机械性能和高温稳定性，符合一般电气绝缘材料的要求。但是片状模塑料的电气强度一般只有12MV/m，限制了其应用范围。

发明内容

为了提升片状模塑料的绝缘性能，特别是提高片状模塑料的电气强度，本发明的目的是提供一种电绝缘性能优异的片状模塑料及其制备方法。本发明从片状模塑料的主要原料入手，选择电气性能优异的基体树脂，纤维增强材料和填料，制备出的片状模塑料成本低廉，具有优异绝缘性能，同时具有高强度的特性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电绝缘性能优异的片状模塑料，其特征在于：所述片状模塑料含有如下重量分数比的组分：不饱和聚酯60-100、无碱玻璃纤维60-140、低收缩剂30-50、 无机矿物填料130-230、过氧化苯甲酸叔丁酯1-4、氧化镁1-5、硬脂酸锌2-10。所述不饱和聚酯为间苯型聚酯或对苯型聚酯。所述无碱玻璃纤维为碱金属氧化物含量小于0.3%的玻璃纤维。

本发明中，所述低收缩剂为极性较小的聚苯乙烯溶液。所述间苯型聚酯或对苯型聚酯经过亚胺改性的聚酯。所述无机矿物填料为氢氧化铝、石棉戎、硫酸钙、云母、霰石、二氧化硅、滑石中的一种或几种。

    一种电绝缘性能优异的片状模塑料的制备方法，其特征在于：该方法包括树脂糊配制和片材成型两道工艺，具体如下：

（1）将不饱和聚酯60-100、、低收缩剂30-50、 无机矿物填料130-230、过氧化苯甲酸叔丁酯1-4、氧化镁1-5、硬脂酸锌2-10；用高速分散机分散成均匀的树脂糊；

（2）将分散好的树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片聚乙烯膜上，同时将无碱玻璃纤维60-140份切成短丝均匀落下，上下涂有树脂糊的聚乙烯膜把玻璃纤维压在中间，形成了一种" 夹芯" 结构；

（3）" 夹芯" 结构通过浸渍区，树脂糊与玻璃纤维充分挤捏后收卷，最后把片材放入烘房进行熟化到设定粘度，得到电绝缘性能优异的片状模塑料。

本发明得到的电绝缘性能优异的片状模塑料可应用在电气绝缘材料领域，如电气开关设备。

本发明从片状模塑料的主要原料入手，选择电气性能优异的基体树脂，纤维增强材料和填料，制备出成本低廉的电气用绝缘材料。本发明的片状模塑料材料具有优异绝缘性能，同时具有高强度的特性。适用于电气绝缘材料中。

具体实施方式

实施例1：

一种电绝缘性能优异的片状模塑料，其原材料组成按重量分数为：间苯型聚酯60、无碱玻璃纤维110、聚苯乙烯低收缩剂40、 云母100、二氧化硅80、过氧化苯甲酸叔丁酯2、氧化镁1、硬脂酸锌4。

将上述间苯型聚酯、聚苯乙烯低收缩剂、 云母、二氧化硅、过氧化苯甲酸叔丁酯、氧化镁、硬脂酸锌按配方量投入高速剪切混合机中充分搅拌，转速控制在1000rpm，搅拌6分钟，迅速投入氧化镁增稠剂，在高速搅拌1分钟，即快速转移放出至SMC机组的两个储糊槽中，行走的上、下聚乙烯薄膜均匀涂敷上2mm厚的树脂糊，连续无碱玻璃纤维通过圆形切刀组切成24mm长度，短切玻璃纤维均匀散落在下层树脂糊上，通过压力辊，使树脂糊与纤维浸透混合一体，再经碾压辊排除空气，收卷装置绕成SMC卷，然后进入40℃熟化室进行快速增稠，经24小时后达到树脂充分浸透玻璃纤维，即完成优异电绝缘性能片状模塑料的制备。

本实施例制得的抗静电片状模塑料，经测试耐电痕化指数600；耐电弧200s；电气强度20KV/M.

对比实施例：

一种片状模塑料，其原材料组成按重量分数为：聚酯60、玻璃纤维110、低收缩剂40、 碳酸钙180、过氧化苯甲酸叔丁酯2、氧化镁1、硬脂酸锌4。

将上述聚酯、低收缩剂、 碳酸钙、过氧化苯甲酸叔丁酯、氧化镁、硬脂酸锌按配方量投入高速剪切混合机中充分搅拌，转速控制在1000rpm，搅拌6分钟，迅速投入氧化镁增稠剂，在高速搅拌1分钟，即快速转移放出至SMC机组的两个储糊槽中，行走的上、下聚乙烯薄膜均匀涂敷上2mm厚的树脂糊，连续玻璃纤维通过圆形切刀组切成24mm长度，短切玻璃纤维均匀散落在下层树脂糊上，通过压力辊，使树脂糊与纤维浸透混合一体，再经碾压辊排除空气，收卷装置绕成SMC卷，然后进入40℃熟化室进行快速增稠，经24小时后达到树脂充分浸透玻璃纤维，即完成片状模塑料的制备。

本实施例制得的抗静电片状模塑料，经测试耐电痕化指数600；耐电弧180s；电气强度14KV/M.

通过实施例1和对比实施例的比较发现，实施例1的电绝缘性能比对比实施例好很多。

实施例2：

实施例2与实施例1仅仅成份不同。又一种抗静电片状模塑料材料，其原材料组成按重量分数为：间苯型聚酯60、无碱玻璃纤维110、聚苯乙烯低收缩剂40、 云母50、二氧化硅130、过氧化苯甲酸叔丁酯2、氧化镁1、硬脂酸锌4。

实施例3：

实施例3与实施例1仅仅成份不同。又一种抗静电片状模塑料材料，其原材料组成按重量分数为：间苯型聚酯60、无碱玻璃纤维110、聚苯乙烯低收缩剂40、 云母120、二氧化硅60、过氧化苯甲酸叔丁酯2、氧化镁1、硬脂酸锌4。

Claims (3)

1.一种电绝缘性能优异的片状模塑料，其特征在于：所述片状模塑料含有如下重量分数比的组分：不饱和聚酯60-100、无碱玻璃纤维60-140、低收缩剂30-50、 无机矿物填料130-230、过氧化苯甲酸叔丁酯1-4、氧化镁1-5、硬脂酸锌2-10；所述不饱和聚酯为间苯型聚酯或对苯型聚酯，所述无碱玻璃纤维的碱金属氧化物含量小于0.3%；所述间苯型聚酯或对苯型聚酯是经过亚胺改性的聚酯；所述无机矿物填料为氢氧化铝、石棉戎、硫酸钙、云母、霰石、二氧化硅、滑石中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的电绝缘性能优异的片状模塑料，其特征在于：所述低收缩剂为极性小的聚苯乙烯溶液。

3.一种权利要求1所述电绝缘性能优异的片状模塑料的制备方法，其特征在于该方法包括树脂糊配制和片材成型两道工艺，具体如下：

（1）将不饱和聚酯60-100份、低收缩剂30-50份、 无机矿物填料130-230份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-4份、氧化镁1-5份、硬脂酸锌2-10份；用高速分散机分散成均匀的树脂糊；

（2）将分散好的树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片聚乙烯膜上，同时将无碱玻璃纤维60-140份切成短纤维均匀落下，上下涂有树脂糊的聚乙烯膜把玻璃纤维压在中间，形成了一种" 夹芯" 结构；

（3）" 夹芯" 结构通过浸渍区，树脂糊与玻璃纤维充分挤捏后收卷，最后把片材放入烘房进行熟化到设定粘度，得到电绝缘性能优异的片状模塑料。