CN105199227A - 一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法 - Google Patents

一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，属于电容器外壳制造领域，通过在聚丙烯中添加改性废塑壳粉体、硅酮母粒、聚乙醇酸、云母粉、气相二氧化硅、改性活性氢氧化镁、磷酸三（2-氯丙基）酯、纳米碳酸钙、异氰酸酯、硬脂酸铁、玻璃纤维、纤维素醚、氢氧化钙和聚醚经过注塑而成；废塑壳、线性聚乙烯、聚乳酸、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、滑石粉、氢氧化钾和液体石蜡经过球磨机三次破碎活化、熟化制成改性废塑壳粉体。该电容器外壳机械性能好，耐高温，热变形温度168℃，阻燃性能为UL94-V0级，可被降解，解决大量废塑壳等固废，控制产品的成本同时节能环保。

Description

一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法
技术领域
本发明涉及一种电容器外壳制造方法，尤其涉及一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法。
背景技术
当前，随着电子行业的急速发展，高水平、低价格的电子产品的要求越来越迫切，人们物质文化生活所需电子产品也趋向中高档，而由于电子产品更新换代，电容器作为电子基础产品，正随着电子行业发展迅速的调整产品结构，加快产品更新换代，以适应电子行业越来越高的新要求。
传统电容器中的外壳一般有塑壳和金属壳两大种类，其中塑壳大多数由ABS塑料经过注塑机注塑成型。但是ABS塑料制成的电容器外壳其耐热性差，在100~108℃左右就会发生变形，不能应用于大功率电容器或耐高温电容器中；其阻燃性能一般在UL94-HB级，阻燃性能较差，安全性较低。在生产电容器外壳中，会产生大量的边角料、剩余塑壳制品、因产品尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳等，加上因电容器长期使用后报废产生的大量废外壳，这些废料由于是不能降解的，易产生大量的固体垃圾，对环境破坏大，生产或使用成本无形中被提高。在生产加工过程中，ABS塑料制成的电容器外壳在固化成型之后很难再次加热成型，经过机械活化处理后二次应用于电容器外壳生产中，可塑性差，且机械性能非常差，外表面生成大量粉末，一般只加工成砖、板类外形较为简单的产品。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，具体技术方案如下：
一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，按以下步骤进行：
步骤S1：改性废塑壳粉体的制备
（a）将废塑壳和氢氧化钾在球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料A，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为40℃~50℃；
（b）将钛酸酯偶联剂溶解在液体石蜡中，搅拌均匀后制成混合料B；
（c）将混合料A、线性聚乙烯、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡和滑石粉混合均匀后分批送入球磨机中研磨，研磨过程中将混合料B分批喷洒进球磨机中，制得粒径为10～45um的混合料C，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃；
（d）将混合料C和23~29份聚乳酸在球磨机中研磨至粒径D97≤10um的混合料D，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为40℃~43℃；
（e）将混合料D回流至球磨机中，球磨机的筒体转速提升为50转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃，球磨时间为30~50分钟，即制得改性废塑壳粉体；
步骤S2：称重
按以下配比称取各组分：聚丙烯100份、改性废塑壳粉体18~22份、硅酮母粒6~10份、聚乙醇酸20~23份、云母粉5~6份、气相二氧化硅9~10份、改性活性氢氧化镁10~12份、磷酸三（2-氯丙基）酯0.6~0.8份、纳米碳酸钙2~2.9份、异氰酸酯3~5份、硬脂酸铁0.5~0.8份、玻璃纤维5~9份、纤维素醚9~13份、氢氧化钙0.6~0.8份、聚醚2~2.8份；
步骤S3：预处理
（a）将聚丙烯、改性废塑壳粉体、聚乙醇酸、云母粉、气相二氧化硅、改性活性氢氧化镁、纳米碳酸钙、硬脂酸铁、纤维素醚、氢氧化钙依次放置在搅拌机中，在150~160℃的温度下搅拌30~40分钟，让其混合均匀，再将混合均匀的物料分批放入球磨机中研磨制得混合料E，混合料E的粒径小于45um，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为20℃~30℃；
（b）取出球磨后的混合料E，依次加入计量后的硅酮母粒、磷酸三（2-氯丙基）酯、异氰酸酯、玻璃纤维、聚醚，在150~160℃环境下搅拌30~40分钟，制成混合料F；
步骤S4：注塑成型
将混合料F置入注塑机中，进料过程中保持混合料F的温度在150~160℃；混合料F在注塑机内模具中的熔体温度为260℃、保压压力80Mpa的作用下挤压成型。
作为上述技术方案的改进，所述改性废塑壳粉体的各组分物料的重量配比是，废塑壳300份、线性聚乙烯60~69份、聚乳酸23~29份、硬脂酸酰胺0.4~06份、聚乙烯蜡3.0~3.8份、钛酸酯偶联剂0.9~1.1份、滑石粉6~8份、氢氧化钾0.49~0.60份、液体石蜡2.7~3.3份。
作为上述技术方案的改进，所述改性活性氢氧化镁的制造方法如下：将100份氢氧化镁、0.05~0.08份对乙酰氨基酚和0.05~0.08份锆酸酯偶联剂在130~150℃环境下搅拌30~40分钟混合均匀，再置入球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料X；再将混合料X加入管式反应器中加热至349℃，保温1小时后冷却至室温即得到改性活性氢氧化镁。
作为上述技术方案的改进，所述改性活性氢氧化镁在使用前用球磨机研磨成粒径D97≤10um的粉体。
作为上述技术方案的改进，所述步骤S4中，注塑机的机头温度控制在270℃~280℃，机身输送段温度控制在240℃~250℃，机身均化段温度控制在260℃~265℃，机身计量段温度控制在270℃~275℃，机身出口处温度控制在250℃~255℃，混合料F在注塑机中的注射时间6秒、冷却时间20秒。
作为上述技术方案的改进，所述废塑壳来源于在电容器外壳生产过程中产生的边角料或者剩余塑壳制品或者因产品尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳，废塑壳在被球磨前先用水冲洗干净，再放入80~85℃烘箱中干燥2小时将水分烘干。
本发明的有益效果是：本发明制备的电容器外壳采用聚丙烯添加改性废塑壳粉体、和其他助剂经过注塑而成，该电容器外壳机械性能好，耐高温，热变形温度168℃，热分解温度在260℃以上，阻燃性能为UL94-V0级；报废后的该电容器外壳经过风化、土埋后，可被降解，对环境友好；并且解决了生产塑壳中产生的大量固废，控制产品的成本同时节能环保。废塑壳经过球磨机三次破碎、研磨打断废塑壳分子中交联网络链，并同时向球磨机中加入线性聚乙烯及其他助剂，球磨机中旋转的高速钢球将废塑壳和加入料混合均匀熟化，而且通过熟化作用，促使废塑壳分子间发生化学反应，这样更利于废塑壳具有可塑性，得到具有更高活性和塑性的混合料，实现回收利用，控制产品成本的同时节能环保。其中废塑壳的质量分数很高，助剂是保护废塑壳的稳定性和使得复合再生制品具有更好性能。改性活性氢氧化镁热分解温度达340℃，比氢氧化铝高100℃，有利于塑料加工温度的提高，加快挤塑速度，提高塑化效果，缩短模塑时间，电容器外壳表面光泽度高，不会产生表面缺陷，同时，保证具有超强的剥离强度；其经过球磨机、对乙酰氨基酚和锆酸酯偶联剂处理后粒度分布均匀，与基材相容性好，对电容器外壳力学性能影响小；改性活性氢氧化镁燃烧脱水后生成的氧化镁是一种高强度、高耐热材料，可作为一层保护墙，隔绝火源及有毒有害气体，氢氧化镁与酸的中和能力强，可较快地中和塑料燃烧过程产生的酸性气体SO2、NOx、CO2等；改性活性氢氧化镁分解能力高，阻燃效率高，抑烟能力强、硬度小，对设备摩擦小，有助于延长设备寿命；其价格低廉，是氢氧化铝价格的一半，充填量大，可大大降低电容器外壳的成本。磷酸三（2-氯丙基）酯属于环保型阻燃剂，具有良好的稳定性能高，取代部分改性活性氢氧化镁，避免因为改性活性氢氧化镁含量太多导致电容器外壳耐热性变差的缺陷。改性活性氢氧化镁和磷酸三（2-氯丙基）酯配合使用，阻燃效果好。云母粉、气相二氧化硅和纳米碳酸钙进一步提高电容器外壳的耐高温特性。由于电容器外壳制造中，大部分物料经过球磨机机械活化预处理，有效改善了生物降解电容器外壳的性能，并且在硬脂酸铁、纤维素醚、聚醚和氢氧化钙的作用下，进一步提高电容器外壳的降解性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
（1）、将在电容器外壳生产过程中产生的边角料或者剩余塑壳制品或者因产品尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳等废塑壳用水冲洗干净，再放入80~85℃烘箱中干燥2小时将水分烘干；再将300Kg清洗过的废塑壳和0.6Kg氢氧化钾在球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料A，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为40℃~50℃。
（2）、将1.1Kg钛酸酯偶联剂溶解在3.3Kg液体石蜡中，搅拌均匀后制成混合料B。
（3）、将混合料A、69Kg线性聚乙烯、0.6Kg硬脂酸酰胺、3Kg聚乙烯蜡和8Kg滑石粉混合均匀后分批送入球磨机中研磨，研磨过程中将混合料B分批喷洒进球磨机中，制得粒径为10～45um的混合料C，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃。
（4）、将混合料C和29Kg聚乳酸在球磨机中研磨至粒径D97≤10um的混合料D，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为40℃~43℃。
（5）、将混合料D回流至球磨机中，球磨机的筒体转速提升为50转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃，球磨时间为50分钟，即制得改性废塑壳粉体。
（6）、将100Kg氢氧化镁、0.08Kg对乙酰氨基酚和0.05Kg锆酸酯偶联剂在150℃环境下搅拌40分钟混合均匀，再置入球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料X；再将混合料X加入管式反应器中加热至349℃，保温1小时后冷却至室温，取出后再用球磨机研磨成粒径D97≤10um的粉体，即得到改性活性氢氧化镁。
（7）、将100Kg聚丙烯、20Kg改性废塑壳粉体、20Kg聚乙醇酸、5Kg云母粉、10Kg气相二氧化硅、12Kg改性活性氢氧化镁、2Kg纳米碳酸钙、0.8Kg硬脂酸铁、10Kg纤维素醚、0.8Kg氢氧化钙依次加入搅拌机中，在150℃的温度下搅拌40分钟，让其混合均匀，再将混合均匀的物料分批放入球磨机中研磨制得混合料E，混合料E的粒径小于45um，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为20℃~30℃。
（8）、取出球磨后的混合料E，依次加入8Kg硅酮母粒、0.6Kg磷酸三（2-氯丙基）酯、3Kg异氰酸酯、8Kg玻璃纤维、2Kg聚醚，在150℃环境下搅拌40分钟，制成混合料F。
（9）、将混合料F加入注塑机中，进料过程中保持混合料F的温度在160℃；注塑过程中，注塑机的机头温度控制在280℃，机身输送段温度控制在250℃，机身均化段温度控制在265℃，机身计量段温度控制在275℃，机身出口处温度控制在255℃，混合料F在注塑机中的注射时间6秒、冷却时间20秒；混合料F在注塑机内模具中的熔体温度保持在260℃，保压压力80Mpa，挤压成型即得耐高温阻燃环保型电容器外壳。该电容器外壳的屈服强度达到38.5Mpa，断裂强度27.2Mpa，断裂伸长率470Mpa，弹性模量1530Mpa，冲击强度32.1J/m，抗弯模数24000Kg/cm2、热变形温度168℃，热分解温度在260℃以上，阻燃性能UL94-V0级，该电容器外壳在外暴晒120天后再土埋120天后，降解率为45.90%。
实施例2
（1）、将在电容器外壳生产过程中产生的边角料或者剩余塑壳制品或者因产品尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳等废塑壳用水冲洗干净，再放入80~85℃烘箱中干燥2小时将水分烘干；再将300Kg清洗过的废塑壳和0.56Kg氢氧化钾在球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料A，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为40℃~50℃。
（2）、将1Kg钛酸酯偶联剂溶解在3Kg液体石蜡中，搅拌均匀后制成混合料B。
（3）、将混合料A、65Kg线性聚乙烯、0.5Kg硬脂酸酰胺、3.5Kg聚乙烯蜡和7Kg滑石粉混合均匀后分批送入球磨机中研磨，研磨过程中将混合料B分批喷洒进球磨机中，制得粒径为10～45um的混合料C，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃。
（4）、将混合料C和25Kg聚乳酸在球磨机中研磨至粒径D97≤10um的混合料D，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为40℃~43℃。
（5）、将混合料D回流至球磨机中，球磨机的筒体转速提升为50转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃，球磨时间为30分钟，即制得改性废塑壳粉体。
（6）、将100Kg氢氧化镁、0.06Kg对乙酰氨基酚和0.07Kg锆酸酯偶联剂在130℃环境下搅拌35分钟混合均匀，再置入球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料X；再将混合料X加入管式反应器中加热至349℃，保温1小时后冷却至室温，取出后再用球磨机研磨成粒径D97≤10um的粉体，即得到改性活性氢氧化镁。
（7）、将100Kg聚丙烯、22Kg改性废塑壳粉体、22Kg聚乙醇酸、5.6Kg云母粉、9.5Kg气相二氧化硅、10Kg改性活性氢氧化镁、2.5Kg纳米碳酸钙、0.6Kg硬脂酸铁、13Kg纤维素醚、0.7Kg氢氧化钙依次加入搅拌机中，在160℃的温度下搅拌30分钟，让其混合均匀，再将混合均匀的物料分批放入球磨机中研磨制得混合料E，混合料E的粒径小于45um，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为20℃~30℃。
（8）、取出球磨后的混合料E，依次加入6Kg硅酮母粒、0.8Kg磷酸三（2-氯丙基）酯、4Kg异氰酸酯、5Kg玻璃纤维、2.3Kg聚醚，在160℃环境下搅拌30分钟，制成混合料F。
（9）、将混合料F加入注塑机中，进料过程中保持混合料F的温度在150~160℃；注塑过程中，注塑机的机头温度控制在270℃，机身输送段温度控制在240℃，机身均化段温度控制在260℃，机身计量段温度控制在270℃，机身出口处温度控制在250℃，混合料F在注塑机中的注射时间6秒、冷却时间20秒；混合料F在注塑机内模具中的熔体温度保持在260℃，保压压力80Mpa，挤压成型即得耐高温阻燃环保型电容器外壳。该电容器外壳的屈服强度达到31.3Mpa，断裂强度20.5Mpa，断裂伸长率449Mpa，弹性模量1370Mpa，冲击强度28.5J/m，抗弯模数22800Kg/cm2、热变形温度165℃，热分解温度在260℃以上，阻燃性能UL94-V0级，该电容器外壳在外暴晒120天后再土埋120天后，降解率为40.15%。
实施例3
（1）、将在电容器外壳生产过程中产生的边角料或者剩余塑壳制品或者因产品尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳等废塑壳用水冲洗干净，再放入80~85℃烘箱中干燥2小时将水分烘干；再将300Kg清洗过的废塑壳和0.49Kg氢氧化钾在球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料A，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为40℃~50℃。
（2）、将0.9Kg钛酸酯偶联剂溶解在2.7Kg液体石蜡中，搅拌均匀后制成混合料B。
（3）、将混合料A、60Kg线性聚乙烯、0.4Kg硬脂酸酰胺、3.8Kg聚乙烯蜡和6Kg滑石粉混合均匀后分批送入球磨机中研磨，研磨过程中将混合料B分批喷洒进球磨机中，制得粒径为10～45um的混合料C，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃。
（4）、将混合料C和23Kg聚乳酸在球磨机中研磨至粒径D97≤10um的混合料D，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为40℃~43℃。
（5）、将混合料D回流至球磨机中，球磨机的筒体转速提升为50转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃，球磨时间为40分钟，即制得改性废塑壳粉体。
（6）、将100Kg氢氧化镁、0.05Kg对乙酰氨基酚和0.08Kg锆酸酯偶联剂在130℃环境下搅拌35分钟混合均匀，再置入球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料X；再将混合料X加入管式反应器中加热至349℃，保温1小时后冷却至室温，取出后再用球磨机研磨成粒径D97≤10um的粉体，即得到改性活性氢氧化镁。
（7）、将100Kg聚丙烯、18Kg改性废塑壳粉体、23Kg聚乙醇酸、6Kg云母粉、9Kg气相二氧化硅、11Kg改性活性氢氧化镁、2.9Kg纳米碳酸钙、0.5Kg硬脂酸铁、9Kg纤维素醚、0.6Kg氢氧化钙依次加入搅拌机中，在155℃的温度下搅拌35分钟，让其混合均匀，再将混合均匀的物料分批放入球磨机中研磨制得混合料E，混合料E的粒径小于45um，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为20℃~30℃。
（8）、取出球磨后的混合料E，依次加入10Kg硅酮母粒、0.7Kg磷酸三（2-氯丙基）酯、5Kg异氰酸酯、9Kg玻璃纤维、2.8Kg聚醚，在155℃环境下搅拌35分钟，制成混合料F。
（9）、将混合料F加入注塑机中，进料过程中保持混合料F的温度在155℃；注塑过程中，注塑机的机头温度控制在275℃，机身输送段温度控制在245℃，机身均化段温度控制在263℃，机身计量段温度控制在273℃，机身出口处温度控制在253℃，混合料F在注塑机中的注射时间6秒、冷却时间20秒；混合料F在注塑机内模具中的熔体温度保持在260℃，保压压力80Mpa，挤压成型即得耐高温阻燃环保型电容器外壳。该电容器外壳的屈服强度达到36.5Mpa，断裂强度25.6Mpa，断裂伸长率461Mpa，弹性模量1470Mpa，冲击强度29.5J/m，抗弯模数23600Kg/cm2、热变形温度167℃，热分解温度在260℃以上，阻燃性能UL94-V0级，该电容器外壳在外暴晒120天后再土埋120天后，降解率为43.58%。
在上述实施例中，球磨机中高速钢球对废塑壳施加各种机械力作用，废塑壳经过剪切、挤压、冲击、摩擦等机械力及过程中产生的摩擦热综合作用，经过三次的球磨破碎，一方面使得破碎料的粒径变得很小，微细化，另一方面废塑壳发生机械力化学效应，废塑壳的网状交联结构遭受破坏，交联密度降低，分子结构和化学性质发生变化，具有一定的活性和可塑性，并且在氢氧化钾的催化下加速活化进程的进行，交联密度非常低、活性好的线性聚乙烯进一步综合改进废塑壳粉体的活性和可塑性，由于聚乳酸的溶融粘性较大，在挤出过程中，改善废塑壳粉体流动性差、表面粗糙的缺点。氢氧化钾用量过多，因活化中心数增多，所以形成的不饱和度也越大，使得废塑壳的交联网络易穿插线性聚乙烯，降低活性效果。氢氧化钾用量过少，活化反应速度慢，使得生产周期长，对生产不利。
硬脂酸酰胺能提高线性聚乙烯在废塑壳粉体中的分散效果，并且还具有优良的亲和性和附着性，能提高废塑壳粉体的表面活性，增加塑壳粉体的可塑性。滑石粉作为填充剂，提高电容器外壳硬度、降低注塑过程中的孔隙率，并且其价格低廉，降低加工成本。
聚乙烯蜡为低取代度的极性官能团枝接，具有良好的外兼内润滑效果，使其在挤出成形过程中，输送段、均化段、计量段三个阶段的润滑作用更加均衡，在每个阶段使物料塑化均匀，熔体连续一致，塑料材料成型冷却递减曲线斜率平缓。基于以上机理，电容器外壳成型尺寸效应好，无收缩，无内部结构缺陷，外观光洁度好。聚乙烯蜡用量减少会加剧物料在模具中的摩擦，使用太多则使得废塑壳粉体和线性聚乙烯在聚丙烯中发生团聚，颜色变深，并且会提高加工成本。
氢氧化镁经过对乙酰氨基酚和锆酸酯偶联剂表面处理后在349℃开始部分脱去1分子的水，并且在高温下易吸收空气中的二氧化碳，在其表面上逐渐形成微量的碱式碳酸盐，在对乙酰氨基酚和锆酸酯偶联剂的作用下其被吸附在氢氧化镁的表面上。
钛酸酯偶联剂能够明显改善废塑壳的表面活性，但是偶联剂用量的增大，废塑壳粉体和线性聚乙烯在注塑时结合力变差，会降低电容器外壳的断裂强度和断裂伸长率，但如果使偶联剂的用量下调则不能起到很好的偶联的作用，制作出的塑料母粒外观较差，其内部亦有用肉眼即能发现的大颗粒团聚现象。钛酸酯偶联剂几乎无气味，优于一般偶联剂。液体石蜡作为稀释钛酸酯偶联剂的载体，保证钛酸酯偶联剂能在废塑壳粉体中分散均匀。对乙酰氨基酚含有苯环和酚羟基，酚羟基具有弱酸性，所以在添加量较少时能够较好地改善氢氧化镁的沉降性能，但添加量继续增大时带有氨基和苯环的对乙酰氨基酚溶解度有限，不能使氢氧化镁的沉降性能持续得到改善。锆酸酯偶联剂能与氢氧化镁上活性较低的氢氧根离子相互作用，促进提高氢氧化镁表面的活性，并且其耐高温，在高于350℃时才发生分解。
改性活性氢氧化镁在受热时发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用；同时释放出大量水分和微量的二氧化碳稀释燃物表面的氧气，碱式碳酸盐比氢氧化镁更易分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。磷酸三（2-氯丙基）酯属于环保型阻燃剂，具有良好的稳定性能高，取代部分改性活性氢氧化镁，避免因为改性活性氢氧化镁含量太多导致电容器外壳耐热性变差的缺陷。
云母粉、气相二氧化硅和纳米碳酸钙进一步提高电容器外壳的耐高温特性，并且云母粉非常低，取代部分气相二氧化硅，提高电容器外壳的机械性能；其中纳米碳酸钙和气相二氧化硅还具有提高电容器外壳热分解温度的特性。硅酮母粒、玻璃纤维进一步提高电容器外壳的机械性能、增强电容器外壳稳定性。聚乙醇酸的分子排列具有方向性，强度高，能增强注塑后电容器外壳的力学强度。异氰酸酯能提高注塑后电容器外壳的弹力，并且硬脂酸铁、纤维素醚和聚醚在氢氧化钙的碱性环境催化下，硬脂酸铁能促使电容器外壳在光照条件下能初步降解，使得电容器外壳发生断裂、破碎，在自然条件下进一步风化，最后深埋土地中，纤维素醚和聚醚和微生物进一步作用，使得电容器外壳进一步破碎，形成疏松多孔结构，在氢氧化钙的作用下，电容器外壳被降解。
在上述注塑工艺中，合适的熔体温度既能使物料充分塑化，又要使熔体处于适于成形的温度范围。熔体温度过低时，熔体流动性差，成形加工困难，易出现短射、熔接痕、制品表面无光泽等问题。熔体温度过高，则材料易于降解，导致制品性能变差，严重时还会在制品上出现变色、黑斑等问题。增加保压压力，会提高熔体温度及温度的均匀性。机头温度必须高于熔体温度，以免熔体在机头喷嘴上可能发生的“流涎”现象。机头温度不能太低，否则机头处的塑料可能产生凝固而将喷嘴堵死，或将凝料注入型腔成为零件的一部分而影响制品的质量。另外，机头和机身的温度还应与其他工艺条件结合起来考虑，如保压压力较高时，机身温度必须降低，相反，机身温度升高。注射时间长，物料在机身中受热时间长，机身温度应降低，降低塑料分解的可能性；如果成形周期较短，则机身温度应升高。输送段、均化段、计量段的温度直接影响着充模质量、冷却速度和制品性能。模具温度高可改善熔体在模内的流动性、增加制品的密度和光洁度，减小充模压力和制品中的应力，但冷却时间延长，生产率下降，并且收缩率和翘曲变形增大，表面粗糙度变大。输送段温度过低则影响塑料的流动性，产生较大的流动剪切力，塑件的内应力较大，塑件出现熔接痕、银丝或缺料等缺陷。均化段温度较低时则降低电容器外壳直接的注塑效果和熔融不充分，电容器外壳质量降低。计量段温度要高点，便于物料充分塑化！保压压力：保压压力的作用在于型腔充满后对模内熔料的压实。若注射和保压的压力相等，往往可以使制品收缩率减小，并且尺寸稳定性较好，但会造成残余压力过大，成形周期过长。保压压力过低时，将无法保证补料过程的有效进行，易产生缩孔、气泡、收缩和翘曲变形过大等缺陷。注射时间直接影响到生产率和设备利用率，应在保证电容器外壳质量的前提下，尽量缩短注射时间。注射时间中的充模时间与熔体剪切速率成反比。注射时间过低时，熔体剪切速率会过大，易发生降解，从而产生糊斑、气泡等缺陷，并会降低电容器外壳性能。注射时间过高时，则会因为熔体前沿过早凝结，无法保证充填过程的进行。保压时间对制品质量也有很大的影响。保压结束过早，浇口处熔体尚未凝结，型腔内熔体倒流，从而在随后的冷却过程中造成缩痕、气泡等缺陷的产生。保压时间过长，则会在制品内部造成过大残余应力的同时，增长成形周期。冷却时间的长短应以保证制品脱模时不引起变形为原则。冷却时间过长，不仅增长了成形周期，有时还会造成脱模困难，强行脱模会因应力过大而导致制品破裂。试验表明，在本发明的材料特性情况下，必须采用较高的保压压力以保证充填过程的完成，获得充填完整的制品，满足质量约束，并在较长的注射时间和较高的保压压力下制品结构较为稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤S1：改性废塑壳粉体的制备
（a）将废塑壳和氢氧化钾在球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料A，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为40℃~50℃；
（b）将钛酸酯偶联剂溶解在液体石蜡中，搅拌均匀后制成混合料B；
（c）将混合料A、线性聚乙烯、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡和滑石粉混合均匀后分批送入球磨机中研磨，研磨过程中将混合料B分批喷洒进球磨机中，制得粒径为10～45um的混合料C，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃；
（d）将混合料C和23~29份聚乳酸在球磨机中研磨至粒径D97≤10um的混合料D，球磨机的筒体转速为36转/分钟，筒体内部的料温为40℃~43℃；
（e）将混合料D回流至球磨机中，球磨机的筒体转速提升为50转/分钟，筒体内部的料温为47℃~50℃，球磨时间为30~50分钟，即制得改性废塑壳粉体；
步骤S2：称重
按以下配比称取各组分：聚丙烯100份、改性废塑壳粉体18~22份、硅酮母粒6~10份、聚乙醇酸20~23份、云母粉5~6份、气相二氧化硅9~10份、改性活性氢氧化镁10~12份、磷酸三（2-氯丙基）酯0.6~0.8份、纳米碳酸钙2~2.9份、异氰酸酯3~5份、硬脂酸铁0.5~0.8份、玻璃纤维5~9份、纤维素醚9~13份、氢氧化钙0.6~0.8份、聚醚2~2.8份；
步骤S3：预处理
（a）将聚丙烯、改性废塑壳粉体、聚乙醇酸、云母粉、气相二氧化硅、改性活性氢氧化镁、纳米碳酸钙、硬脂酸铁、纤维素醚、氢氧化钙依次放置在搅拌机中，在150~160℃的温度下搅拌30~40分钟，让其混合均匀，再将混合均匀的物料分批放入球磨机中研磨制得混合料E，混合料E的粒径小于45um，球磨机的筒体转速为24转/分钟，筒体内部的料温为20℃~30℃；
（b）取出球磨后的混合料E，依次加入计量后的硅酮母粒、磷酸三（2-氯丙基）酯、异氰酸酯、玻璃纤维、聚醚，在150~160℃环境下搅拌30~40分钟，制成混合料F；
步骤S4：注塑成型
将混合料F置入注塑机中，进料过程中保持混合料F的温度在150~160℃；混合料F在注塑机内模具中的熔体温度为260℃、保压压力80Mpa的作用下挤压成型。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于：所述改性废塑壳粉体的各组分物料的重量配比是，废塑壳300份、线性聚乙烯60~69份、聚乳酸23~29份、硬脂酸酰胺0.4~06份、聚乙烯蜡3.0~3.8份、钛酸酯偶联剂0.9~1.1份、滑石粉6~8份、氢氧化钾0.49~0.60份、液体石蜡2.7~3.3份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于：所述改性活性氢氧化镁的制造方法如下：将100份氢氧化镁、0.05~0.08份对乙酰氨基酚和0.05~0.08份锆酸酯偶联剂在130~150℃环境下搅拌30~40分钟混合均匀，再置入球磨机中研磨至粒径为10～45um的混合料X；再将混合料X加入管式反应器中加热至349℃，保温1小时后冷却至室温即得到改性活性氢氧化镁。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于：所述改性活性氢氧化镁在使用前用球磨机研磨成粒径D97≤10um的粉体。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，注塑机的机头温度控制在270℃~280℃，机身输送段温度控制在240℃~250℃，机身均化段温度控制在260℃~265℃，机身计量段温度控制在270℃~275℃，机身出口处温度控制在250℃~255℃，混合料F在注塑机中的注射时间6秒、冷却时间20秒。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃环保型电容器外壳制造方法，其特征在于：所述废塑壳来源于在电容器外壳生产过程中产生的边角料或者剩余塑壳制品或者因电容器外壳尺寸误差大、破损严重导致的报废塑壳，废塑壳在被球磨前先用水冲洗干净，再放入80~85℃烘箱中干燥2小时将水分烘干。
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