CN104231565B - 一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，所述绝缘材料包括以下重量组分：PET；ABS树脂；聚丙烯纤维；抗氧化剂；稳定剂；增塑剂；阻燃剂；抗静电剂；苯基乙烯基硅树脂；聚乳酸；聚酰亚胺；分散剂；防老剂；钛白粉；石蜡。本发明同时还提供了该绝缘材料的制备方法。本发明的材料以PET为主料再加上其他一些辅助添加剂如防老剂、增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、分散剂等的作用下，使得本发明的产品的防老化性、稳定性、韧性、阻燃性、抗静电型等方面的性能更加完善，这些组份的共同作用下，本发明的材料与同行相比性能更加优良。

Description

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料及其制备方法。

背景技术

绝缘材料是用于使不同电位的导电部分隔离的材料，体积电阻率通常大于109Ω.cm。可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。目前绝缘材料广泛的应用于电线电缆、电器、电子等行业，各种机械设备中绝缘设备是不可缺少的组成部分。

目前有机绝缘材料中PC树脂、PP树脂、PVC树脂、PET树脂的应用越来越多，其中PVC树脂，由于其在生产过程中会产生有毒气体，因此其使用范围有所下降。PET聚对苯二甲酸乙二醇酯，是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。由于以上性能，因此，PET树脂广泛的应用于绝缘材料中。

随着社会的不断进步，人们对绝缘材料的要求也越来越高，环保性、阻燃性等等都有所要求，同时绝缘材料还会受到各种因素的长期作用，会发生一系列不可逆的变化，从而导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化，也就是所谓的老化，因此，其防老化性能也需要有所重视。

为了适应市场的需求，我们必须不断的改进现有的绝缘材料，研发出一种阻燃性强、具有防老化作用的环保型的绝缘材料。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供的一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料及其制备方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取以下技术方案：

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，所述绝缘材料包括以下重量组分：PET：90-100份；

ABS树脂：12-15份；ABS树脂即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型材料，加入到本产品中可以使产品兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能；

聚丙烯纤维：8-12份；加入到本产品中可以显著提高产品的抗冲击性、韧性、耐磨性；

抗氧化剂：0.5-1.5份；

稳定剂：1.2-1.8份；

增塑剂：4-7份；

阻燃剂：0.5-1.2份；

抗静电剂：0.3-1.0份；

苯基乙烯基硅树脂：1.2-2.4份；该化合物本身具有较强的耐溶剂耐水性和耐烧蚀辐射性，同时耐高温性能好，不增粘等优点，加入到本产品中后，可以显著的提高产品的耐老化性、抗紫外线性能；

聚乳酸：1.5-2.0份；聚乳酸(H-[OCHCH3CO]n-OH)的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性、抗菌性、阻燃性和抗紫外线性，加入到本发明的产品中可以显著地提高产品的耐热性、阻燃性、抗紫外线性、抗冲击性能，起到延长产品使用寿命防止产品老化的作用，同时该物质是一种绿色环保的可降解的生物性物质，废弃后可以在自然界中分解不会产生污染；

聚酰亚胺：1.5-2.5份；该物质具有优良的耐热性、耐切通性、耐辐照性、耐电晕、耐电弧性，即使在紫外辐射等情况下其机械性能及电绝缘性能也比较稳定，加入到本发明的产品中，不仅仅可以提高产品的耐热性、绝缘性及机械性能，同时还弥补了产品的主材料PET自身电晕性差的缺陷；

分散剂：0.2-1.2份；

防老剂：0.8-1.0份；

钛白粉：2.5-4.5份；钛白粉不仅仅可以作为一种白色着色剂，同时还是很好的抗紫外线剂，加入钛白粉使得材料在着色的基础上还可以使材料具有很好的耐候性，使得产品具有抗老化作用；

石蜡：0.5-1.5份。石蜡具有良好的润滑性能，同时还是一种软化剂，加入到产品中，可以降低产品粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提产品加工的生产效率，降低生产成本，同时还使得材料的耐化学药品能力更加优良。

所述抗氧化剂为抗氧剂DNP。该物质加入到产品中起到抗氧效能外及防老化作用，还起到较好的热稳定作用和抑制铜、檬金属的影响的效果。

所述稳定剂为钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物。本产品中加入该稳定剂可以使得产品性质更加稳定，防止其分解、老化，同时该稳定剂相较于其他一些金属铅类等稳定剂而言，不仅稳定效果好，同时还无毒、环保，和季戊四醇混合后，其稳定效果可以得到进一步增强。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。加入到产品中可以使得产品的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时该增塑剂环保无毒。

所述阻燃剂为氢氧化镁与氢氧化铝质量比为1:1的混合物。氢氧化镁与氢氧化铝都是环保的绿色无污染物质，具有极佳的阻燃性能，以1:1进行混合并加入到产品中，可以显著的提高产品的阻燃性能，并且该阻燃剂是无卤阻燃剂，不会对环境和人体造成危害；同时该两种物质还具备消烟和填充的作用；

所述抗静电剂为乙氧基化C12叔烷基胺。抗静电作用，降低使用过程中静电生产的危害，使得使用更为安全。

所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺。加入到产品中能提高和改善产品中个组分的分散性能，使个组分混合更为均匀，而聚异丁烯基丁二酰亚胺还是一种无卤的环保型物质，其分散效果对本产品而言更为显著。

所述防老剂为防老剂264。加入后使得产品能够防止或抑制诸如氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等因素的破坏，起到防止老化、延长使用寿命的作用。

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料的制备方法，其特征在于该制备方法为：按所述配方进行配料，配好的物料加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为110-130℃，混合时间5-10分钟，混合均匀后，通过双螺杆机挤压成片状即可。

有益效果：本发明所采用的技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的绝缘材料，以PET为主料，PET相较于其它材料如PC、PP、PVC等，具有很多的优良特性，本发明充分的发挥了PET的优良特性，再加上其他一些辅助添加剂如防老剂、增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、分散剂等的作用下，使得本发明的产品的防老化性、稳定性、韧性、阻燃性、抗静电型等方面的性能更加完善，整体上是一种高效能的绝缘材料；

2、本发明的绝缘材料，加入了ABS树脂，使得本发明的绝缘片材料具有优越的耐磨性、防腐蚀性、弹性、绝缘性等性能；加入了聚酰亚胺弥补了PET材料自身的电晕性差的缺陷，同时提高了材料的机械性能和绝缘性及耐高温性；加入了聚乳酸和苯基乙烯基硅树脂，显著的提高了材料的抗紫外线性和防老化性能；材料组分中的石蜡是很好的润滑剂不仅可提高产品的生产效率，还使得材料的抗湿性、耐化学药品能力、电性能更加优良，钛白粉是很好的抗紫外线剂，可以使材料具有很好的耐候性，这些组份的共同作用下，本发明的材料与同行相比性能更加优良；

3、本发明的绝缘材料各组分是环保型的，因此制得的材料具有良好的环保性能；

4、本发明的制备方法简便易实施，适合于大规模的工业化生产。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，所述绝缘材料包括以下重量组分：PET：90份；

ABS树脂：13.7份；

聚丙烯纤维：10.6份；

抗氧化剂DNP：1.5份；

稳定剂钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：1.5份；

增塑剂邻苯二甲酸二丁酯：5.5份；

阻燃剂氢氧化镁与氢氧化铝质量比为1:1的混合物：1.0份；

抗静电剂乙氧基化C12叔烷基胺：0.7份；

苯基乙烯基硅树脂：1.2份；

聚乳酸：1.5份；

聚酰亚胺：1.6份；

分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺：1.0份；

防老剂264：0.8份；

钛白粉：3.5份；

石蜡：1.0份。

该高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料的制备方法如下：

按所述配方进行配料，配好的物料加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为110℃，混合时间10分钟，混合均匀后，通过双螺杆机挤压成片状即可。

实施例2

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，所述绝缘材料包括以下重量组分：PET：95份；

ABS树脂：13份；

聚丙烯纤维：9份；

抗氧化剂DNP：0.8份；

稳定剂钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：1.4份；

增塑剂邻苯二甲酸二丁酯：4.5份；

阻燃剂氢氧化镁与氢氧化铝质量比为1:1的混合物：0.6份；

抗静电剂乙氧基化C12叔烷基胺：0.4份；

苯基乙烯基硅树脂：1.8份；

聚乳酸：1.7份；

聚酰亚胺：2.0份；

分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺：0.8份；

防老剂264：0.9份；

钛白粉：3.5份；

石蜡：1.0份。

该高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料的制备方法如下：

按所述配方进行配料，配好的物料加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为120℃，混合时间8分钟，混合均匀后，通过双螺杆机挤压成片状即可。

实施例3

一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，所述绝缘材料包括以下重量组分：PET：100份；

ABS树脂：12份；

聚丙烯纤维：8份；

抗氧化剂DNP：0.5份；

稳定剂钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：1.2份；

增塑剂邻苯二甲酸二丁酯：4份；

阻燃剂氢氧化镁与氢氧化铝质量比为1:1的混合物：0.5份；

抗静电剂乙氧基化C12叔烷基胺：0.3份；

苯基乙烯基硅树脂：2.3份；

聚乳酸：1.9份；

聚酰亚胺：2.2份；

分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺：0.2份；

防老剂264：1.0份；

钛白粉：2.7份；

石蜡：0.6份。

该高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料的制备方法如下：

按所述配方进行配料，配好的物料加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为130℃，混合时间5分钟，混合均匀后，通过双螺杆机挤压成片状即可。

采用上述技术方案生产出的绝缘材料符合国家相关技术标准，具有优良的绝缘性能、耐热性、防老化性、阻燃性、均衡特性、弹性、耐磨性、防腐蚀性、抗静电型等，因此本发明的绝缘材料是一种优质的材料，本发明的材料适用于对于性能要求较高的绝缘产品的生产。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述绝缘材料包括以下重量组分：PET90-100份；ABS树脂：12-15份；聚丙烯纤维：8-12份；抗氧化剂：0.5-1.5份；稳定剂：1.2-1.8份；增塑剂：4-7份；阻燃剂：25-35份；抗静电剂：0.3-1.0份；苯基乙烯基硅树脂：1.2-2.4份；聚乳酸：1.5-2.0份；聚酰亚胺：1.5-2.5份；分散剂：0.2-1.2份；防老剂：0.8-1.0份；钛白粉：2.5-4.5份；石蜡：0.5-1.5份，其中，所述阻燃剂为氢氧化镁与氢氧化铝质量比为1:1的混合物。

2.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂DNP。

3.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述稳定剂为钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物。

4.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。

5.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述抗静电剂为乙氧基化C12叔烷基胺。

6.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺。

7.根据权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料，其特征在于：所述防老剂为防老剂264。

8.一种如权利要求1所述的高阻燃防老化的环保型高效能绝缘材料的制备方法，其特征在于该制备方法为：按所述配方进行配料，配好的物料加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为110-130℃，混合时间5-10分钟，混合均匀后，通过双螺杆机挤压成片状即可。