CN105153633A - 一种高强度高分子绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高分子绝缘材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度高分子绝缘材料及其制备方法，所述的绝缘材料包括酚醛树脂5-10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、聚乙烯醇缩丁醛树脂3-8份、氯化丁基橡胶4-8份、顺丁橡胶5-10份、醋酸丁酸纤维素5-12份、达玛树脂3-6份、对叔丁基苯酚甲醛树脂4-7份；所述的制备方法包括以下步骤：（1）把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。制备得到的绝缘材料具有表面电阻率高、拉伸强度高、断裂伸长率高的性能。

Description

一种高强度高分子绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明属于绝缘材料领域，涉及一种高强度高分子绝缘材料及其制备方法。
背景技术
绝缘材料又称电介质，是电阻率高、导电能力低的物资。绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通。在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机具有材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。（1）无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫磺等，主要做电机、电气的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。（2）有机绝缘材料：有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝、人造丝，大多用于制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。（3）混合绝缘材料：由以上两种材料加工制成的各种成型绝缘材料，用做电器的底座、外壳等。用于光电器件的绝缘材料不仅需要具有较好的绝缘性能，还需要具有较高的机械强度。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提高绝缘材料的绝缘性能的同时，显著的提高绝缘材料的拉伸强度和断裂伸长率，提高绝缘材料的耐用性能和绝缘性能。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种高强度高分子绝缘材料，所述的高强度高分子绝缘材料由以下重量份的成分组成：
酚醛树脂5-10份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、
聚乙烯醇缩丁醛树脂3-8份、
氯化丁基橡胶4-8份、
顺丁橡胶5-10份、
醋酸丁酸纤维素5-12份、
达玛树脂3-6份、
对叔丁基苯酚甲醛树脂4-7份。
优选的，所述的一种高强度高分子绝缘材料，由以下重量份的成分组成：
酚醛树脂6-9份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份、
聚乙烯醇缩丁醛树脂4-7份、
氯化丁基橡胶5-7份、
顺丁橡胶6-9份、
醋酸丁酸纤维素7-10份、
达玛树脂4-5份、
对叔丁基苯酚甲醛树脂5-6份。
所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，包括下述步骤：
（1）按重量分别将酚醛树脂5-10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、聚乙烯醇缩丁醛树脂3-8份、氯化丁基橡胶4-8份、顺丁橡胶5-10份、醋酸丁酸纤维素5-12份、达玛树脂3-6份、对叔丁基苯酚甲醛树脂4-7份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为15:1-20:1，双螺杆机挤出机一区温度为160-170℃，二区温度为180-190℃，三区温度为195-205℃，四区温度为210-220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
优选的，所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机的螺杆长径比为18:1。
优选的，所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中双螺杆机挤出机一区温度为165℃，二区温度为185℃。
优选的，所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中三区温度为200℃，四区温度为215℃。
有益效果：本发明的制备方法制备得到的绝缘材料的表面电阻率为7×1011欧姆以上，其拉伸强度为35MPa以上，断裂伸长率为87%以上，具有非常优良的耐用性能和绝缘性能，可广泛的用于光电领域中的绝缘材料中。
具体实施方式
实施例1
（1）按重量分别将酚醛树脂5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3份、聚乙烯醇缩丁醛树脂8份、氯化丁基橡胶8份、顺丁橡胶5份、醋酸丁酸纤维素12份、达玛树脂6份、对叔丁基苯酚甲醛树脂7份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1，双螺杆机挤出机一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为205℃，四区温度为220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
实施例2
（1）按重量分别将酚醛树脂10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯7份、聚乙烯醇缩丁醛树脂3份、氯化丁基橡胶4份、顺丁橡胶10份、醋酸丁酸纤维素5份、达玛树脂3份、对叔丁基苯酚甲醛树脂4份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为15:1，双螺杆机挤出机一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为195℃，四区温度为210℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
实施例3
（1）按重量分别将酚醛树脂6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯6份、聚乙烯醇缩丁醛树脂4份、氯化丁基橡胶7份、顺丁橡胶9份、醋酸丁酸纤维素7份、达玛树脂4份、对叔丁基苯酚甲醛树脂5份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1，双螺杆机挤出机一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为205℃，四区温度为220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
实施例4
（1）按重量分别将酚醛树脂9份、聚对苯二甲酸乙二醇酯4份、聚乙烯醇缩丁醛树脂7份、氯化丁基橡胶5份、顺丁橡胶6份、醋酸丁酸纤维素10份、达玛树脂5份、对叔丁基苯酚甲醛树脂6份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为15:1，双螺杆机挤出机一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为195℃，四区温度为210℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
实施例5
（1）按重量分别将酚醛树脂8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯5份、聚乙烯醇缩丁醛树脂6份、氯化丁基橡胶6份、顺丁橡胶7份、醋酸丁酸纤维素9份、达玛树脂4份、对叔丁基苯酚甲醛树脂6份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为18:1，双螺杆机挤出机一区温度为165℃，二区温度为185℃，三区温度为200℃，四区温度为215℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
对比例1
（1）按重量分别将酚醛树脂5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3份、聚乙烯醇缩丁醛树脂8份、氯化丁基橡胶8份、顺丁橡胶5份、对叔丁基苯酚甲醛树脂7份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1，双螺杆机挤出机一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为205℃，四区温度为220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
对比例2
（1）按重量分别将酚醛树脂5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3份、聚乙烯醇缩丁醛树脂8份、氯化丁基橡胶8份、顺丁橡胶5份、醋酸丁酸纤维素12份、达玛树脂6份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1，双螺杆机挤出机一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为205℃，四区温度为220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
测定了实施例及对比例的绝缘材料的表面电阻率、拉伸强度、断裂伸长率，数据如下：
表面电阻率（欧姆） 拉伸强度（MPa） 断裂伸长率（%）
实施例1 9×1011 35.6 93
实施例2 7×1011 36.5 87
实施例3 3×1012 37.8 99
实施例4 5×1012 39.4 98
实施例5 6×1013 40.2 105
对比例1 8×1010 30.9 78
对比例2 4×1010 31.4 81

Claims (6)

1.一种高强度高分子绝缘材料，其特征在于，所述的高强度高分子绝缘材料由以下重量份的成分组成：
酚醛树脂5-10份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、
聚乙烯醇缩丁醛树脂3-8份、
氯化丁基橡胶4-8份、
顺丁橡胶5-10份、
醋酸丁酸纤维素5-12份、
达玛树脂3-6份、
对叔丁基苯酚甲醛树脂4-7份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高分子绝缘材料，其特征在于，所述的高强度高分子绝缘材料由以下重量份的成分组成：
酚醛树脂6-9份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份、
聚乙烯醇缩丁醛树脂4-7份、
氯化丁基橡胶5-7份、
顺丁橡胶6-9份、
醋酸丁酸纤维素7-10份、
达玛树脂4-5份、
对叔丁基苯酚甲醛树脂5-6份。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括下述步骤：
（1）按重量分别将酚醛树脂5-10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、聚乙烯醇缩丁醛树脂3-8份、氯化丁基橡胶4-8份、顺丁橡胶5-10份、醋酸丁酸纤维素5-12份、达玛树脂3-6份、对叔丁基苯酚甲醛树脂4-7份，把上述的成分投入至高速混合机中，将上述的成分混合均匀；
（2）混合至均匀后，把步骤（1）的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤压，双螺杆挤出机的螺杆长径比为15:1-20:1，双螺杆机挤出机一区温度为160-170℃，二区温度为180-190℃，三区温度为195-205℃，四区温度为210-220℃，挤出后再将其进行造粒，造粒后冷却，为高强度高分子绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机的螺杆长径比为18:1。
5.根据权利要求3所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中双螺杆机挤出机一区温度为165℃，二区温度为185℃。
6.根据权利要求3所述的一种高强度高分子绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中三区温度为200℃，四区温度为215℃。
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