CN104151758A - 一种配电箱外壳材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电材料领域，公开了一种配电箱外壳材料，其由如下原料制备而成，高岭土，玻璃纤维，正硅酸乙酯，乙酸丁酯，三聚磷酸铝，三氧化二锑，二乙二醇单丁醚，异丁醇，聚碳酸酯，单硬脂酸甘油酯，石英砂，酚醛树脂，硼砂，碳化硅以及丙烯酸树脂。本发明配电箱外壳材料在有效保持较好的绝缘性能的同时，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高，能够有效地防止触电，并且产生的热量容易排出，避免造成配电箱高温带来的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于配电材料领域，具体涉及一种配电箱外壳材料及其应用。
背景技术
配电箱是电力供电系统中用于进行电能分配、控制、计量以及连接线缆的配电设备，一般供电局、变电所都是用高压开关柜，然后经变压器降压低压侧引出到低压配电箱，低压配电箱在到各个用电的配电盘，控制箱，开关箱，里面就是通过将一些开关、断路器、熔断器、按钮、指示灯、仪表、电线之类保护器件组装成一体达到设计功能要求的配电装置的设备。高低压配电箱也叫做：高低压开关柜或高低压电气成套设备。
目前，市场上的配电箱大多数为铁壳配电箱，其制作方法是开制冲压成型模具，然后将白铁皮冲压成型，再将冲压成型件经脱脂、水洗、酸洗、水洗、碱洗、水洗、表调、磷化、烫洗、烘干、喷漆后制作出配电箱组件，最后用铰链将配电箱组件组装成一个完整的配电箱。这种配电箱的缺点是绝缘性能不好，线路发生短路时会造成严重的安全隐患，而且产品比较笨重，安装不方便。近年来，已经有研究出塑料配电箱外壳，其具备较好的绝缘性能，而且重量小，但是机械性能、耐腐蚀性能以及导热性能较差，无法承受较大的冲击力，也无法将配电时带来的热量排出，容易造成配电箱高温，带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中配电箱外壳材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的外壳原料组成，提供一种配电箱外壳材料，该外壳材料具备较好的机械性能、导热性能以及阻燃性能等，可取代市场金属外壳产品。
为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
一种配电箱外壳材料，其由如下重量份的原料制备而成：
高岭土1-2份，玻璃纤维1-2份，正硅酸乙酯2-3份，乙酸丁酯2-3份，三聚磷酸铝2-3份，三氧化二锑2-3份，二乙二醇单丁醚5-7份，异丁醇7-8份，聚碳酸酯7-8份，单硬脂酸甘油酯8-9份，石英砂8-10份，酚醛树脂8-10份，硼砂10-12份，碳化硅20-25份，丙烯酸树脂30-40份；
所述外壳材料按照如下方法制备而成：
1）按照重量份取各原料备用；
2）将高岭土，三聚磷酸铝，三氧化二锑，石英砂，硼砂以及碳化硅，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为25:１的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为200目左右，蒸发掉无水乙醇，得到物料A；
3）将正硅酸乙酯，乙酸丁酯，二乙二醇单丁醚，异丁醇，聚碳酸酯，单硬脂酸甘油酯，酚醛树脂以及丙烯酸树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为105-110℃下混炼3-4分钟，得到物料B；
4）将物料A、物料B以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，然后将反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至150℃，保温反应3min，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，在260-280℃下注塑成型即得。
优选地，玻璃纤维的直径为20-30um，长度为50-100um。
本发明取得有益效果主要包括：
本发明通过合理选择原料，调整配伍量，制备的复合材料各方面性能优良，适用于制备配电箱外壳；本发明制备的外壳材料在有效保持较好的绝缘性能的同时，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高；本发明的制备方法操作简单，生产成本低，有利于大规模工业化推广应用。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种配电箱外壳材料，其由如下重量份的原料制备而成：
高岭土1份，玻璃纤维1份，正硅酸乙酯2份，乙酸丁酯2份，三聚磷酸铝2份，三氧化二锑2份，二乙二醇单丁醚5份，异丁醇7份，聚碳酸酯7份，单硬脂酸甘油酯8份，石英砂8份，酚醛树脂8份，硼砂10份，碳化硅20份，丙烯酸树脂30份；
上述外壳材料按照如下方法制备而成：
1）按照重量份取各原料备用；
2）将高岭土，三聚磷酸铝，三氧化二锑，石英砂，硼砂以及碳化硅，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为25:１的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500转/分钟，磨至粉末粒径为200目，蒸发掉无水乙醇，得到物料A；
3）将正硅酸乙酯，乙酸丁酯，二乙二醇单丁醚，异丁醇，聚碳酸酯，单硬脂酸甘油酯，酚醛树脂以及丙烯酸树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为105℃下混炼4分钟，得到物料B；
4）将物料A、物料B以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，然后将反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至150℃，保温反应3min，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，在280℃下注塑成型即得；其中，玻璃纤维的直径为20um，长度为50um。
实施例2
一种配电箱外壳材料，其由如下重量份的原料制备而成：
高岭土2份，玻璃纤维2份，正硅酸乙酯3份，乙酸丁酯3份，三聚磷酸铝3份，三氧化二锑3份，二乙二醇单丁醚7份，异丁醇8份，聚碳酸酯8份，单硬脂酸甘油酯9份，石英砂10份，酚醛树脂10份，硼砂12份，碳化硅25份，丙烯酸树脂40份；
上述外壳材料按照如下方法制备而成：
1）按照重量份取各原料备用；
2）将高岭土，三聚磷酸铝，三氧化二锑，石英砂，硼砂以及碳化硅，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为25:１的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速1000转/分钟，磨至粉末粒径为300目，蒸发掉无水乙醇，得到物料A；
3）将正硅酸乙酯，乙酸丁酯，二乙二醇单丁醚，异丁醇，聚碳酸酯，单硬脂酸甘油酯，酚醛树脂以及丙烯酸树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为110℃下混炼3分钟，得到物料B；
4）将物料A、物料B以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，然后将反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至150℃，保温反应3min，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，在260℃下注塑成型即得；其中，玻璃纤维的直径为30um，长度为100um。
实施例3
实施例1-2制备的配电箱外壳材料的各方面性能参数检测，见表1：
表1
| 组别 | 实施例1 | 实施例2 |
| 拉伸屈服强度Mpa | 181 | 177 |
| 热变形温度℃ | 253 | 239 |
| 导热系数W/(m·K) | 2.53 | 2.59 |
| 表面电阻Ω/cm2 | 大于E12 | 大于E12 |
结论：实施例1-2制备的外壳材料在有效保持较好的绝缘性能的同时，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高，能够有效地防止触电，并且产生的热量容易排出，避免造成配电箱高温，带来安全隐患。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种配电箱外壳材料，其特征在于，所述外壳材料由如下重量份的原料制备而成：
高岭土1-2份，玻璃纤维1-2份，正硅酸乙酯2-3份，乙酸丁酯2-3份，三聚磷酸铝2-3份，三氧化二锑2-3份，二乙二醇单丁醚5-7份，异丁醇7-8份，聚碳酸酯7-8份，单硬脂酸甘油酯8-9份，石英砂8-10份，酚醛树脂8-10份，硼砂10-12份，碳化硅20-25份，丙烯酸树脂30-40份。
2.如权利要求1所述的外壳材料，其特征在于，所述外壳材料按照如下方法制备而成：
1）按照重量份取各原料备用；
2）将高岭土，三聚磷酸铝，三氧化二锑，石英砂，硼砂以及碳化硅，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为25:１的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为200目左右，蒸发掉无水乙醇，得到物料A；
3）将正硅酸乙酯，乙酸丁酯，二乙二醇单丁醚，异丁醇，聚碳酸酯，单硬脂酸甘油酯，酚醛树脂以及丙烯酸树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为105-110℃下混炼3-4分钟，得到物料B；
4）将物料A、物料B以及玻璃纤维（直径为20-30um，长度为50-100um），依次添加到反应罐中，搅拌均匀，然后将反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至150℃，保温反应3min，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，在260-280℃下注塑成型即得。
3.如权利要求1或2所述的外壳材料在制备配电箱中的应用。
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