CN105924930B - 一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，由下列重量份的原料制成：聚苯醚树脂25‑50份、线性聚乙烯15‑25份、甲基硅橡胶10‑17份、己二酸二辛酯7‑16份、松油醇5‑10份、芳纶纤维5‑9份、四丁酮肟基硅烷3‑5份、改性紫砂粉7‑15份、滑石粉5‑7份、三硬脂酸甘油酯7‑15份、三盐基硫酸铅5‑16份、碳酸锆钾5‑8份、间甲苯二胺4‑8份、硅酸钠5‑9份、氧化铝3‑5份、海藻酸钠3‑6份、抗氧化剂5‑10份、热稳定剂5‑10份。制备而成的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，其绝缘性能高、吸水率低，且环保无危害。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料
技术领域
本发明涉及电容器材料技术领域，特别涉及一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料及其制备方法。
背景技术
电容器，是一种容纳电荷的器件。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制等方面。按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等等。目前电容器外壳通常采用ABS 工程塑料制成，ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。而ABS 材料壳体虽然重量轻，但是这种材料制成的壳体的壁厚必须达到一定程度，否侧抗变形温度低，易变形，但壁厚加大则加工难度增大，生产时废品多，合格率低，增大了生产成本，同时ABS 材料易吸水，导致电容器壳体绝缘性能降低，抗电强度下降。随着技术的发展，各种新型材料的出现使得我们可以有多种备选的材料来取代现有的ABS树脂材料。因此，我们开发一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，不仅弥补了ABS材料诸多缺点，同时又有自身独特的优异性能，是一种优良的备选材料。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，其抗拉抗弯强度好、绝缘性能高、且环保无危害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，由下列重量份的原料制成：聚苯醚树脂25-50份、线性聚乙烯15-25份、甲基硅橡胶10-17份、己二酸二辛酯7-16份、松油醇5-10份、芳纶纤维5-9份、四丁酮肟基硅烷3-5份、改性紫砂粉7-15份、滑石粉5-7份、三硬脂酸甘油酯7-15份、三盐基硫酸铅5-16份、碳酸锆钾5-8份、间甲苯二胺4-8份、硅酸钠5-9份、氧化铝3-5份、海藻酸钠3-6份、抗氧化剂5-10份、热稳定剂5-10份。
优选地，所述的抗氧化剂选自焦亚硫酸钠、对苯二胺、亚磷酸三苯酯中的一种或几种。
优选地，所述热稳定剂选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯乙酯、草酰氯单乙酯中的一种或几种。
所述的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至120-150℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 160-180℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入抗氧化剂、热稳定剂，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在高温高压条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
优选地，所述步骤（5）中，高温高压条件中温度为250-280℃、压力为15-20Mpa。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料以聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷为主要成分，通过加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾、间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠、抗氧化剂、热稳定剂，辅以加热、搅拌、保温、混炼、密炼、热熔挤压等工艺，使得制备而成的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，其绝缘性能高、吸水率低，且环保无危害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）称取聚苯醚树脂25份、线性聚乙烯15份、甲基硅橡胶10份、己二酸二辛酯7份、松油醇5份、芳纶纤维5份、四丁酮肟基硅烷3份、改性紫砂粉7份、滑石粉5份、三硬脂酸甘油酯7份、三盐基硫酸铅5份、碳酸锆钾5份、间甲苯二胺4份、硅酸钠5份、氧化铝3份、海藻酸钠3份、焦亚硫酸钠5份、甲基丙烯酸甲酯5份；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至120℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 160℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入焦亚硫酸钠、甲基丙烯酸甲酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为250℃、压力为15Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取聚苯醚树脂35份、线性聚乙烯18份、甲基硅橡胶12份、己二酸二辛酯11份、松油醇7份、芳纶纤维6份、四丁酮肟基硅烷4份、改性紫砂粉9份、滑石粉6份、三硬脂酸甘油酯9份、三盐基硫酸铅8份、碳酸锆钾6份、间甲苯二胺5份、硅酸钠6份、氧化铝4份、海藻酸钠4份、对苯二胺7份、苯乙烯乙酯8份；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至130℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 168℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入对苯二胺、苯乙烯乙酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为260℃、压力为17Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取聚苯醚树脂45份、线性聚乙烯22份、甲基硅橡胶15份、己二酸二辛酯13份、松油醇9份、芳纶纤维8份、四丁酮肟基硅烷5份、改性紫砂粉13份、滑石粉7份、三硬脂酸甘油酯12份、三盐基硫酸铅13份、碳酸锆钾7份、间甲苯二胺7份、硅酸钠8份、氧化铝5份、海藻酸钠5份、亚磷酸三苯酯8份、草酰氯单乙酯9份；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至140℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 175℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入亚磷酸三苯酯、草酰氯单乙酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为270℃、压力为19Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取聚苯醚树脂50份、线性聚乙烯25份、甲基硅橡胶17份、己二酸二辛酯16份、松油醇10份、芳纶纤维9份、四丁酮肟基硅烷5份、改性紫砂粉15份、滑石粉7份、三硬脂酸甘油酯15份、三盐基硫酸铅16份、碳酸锆钾8份、间甲苯二胺8份、硅酸钠9份、氧化铝5份、海藻酸钠6份、对苯二胺10份、甲基丙烯酸甲酯10份；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至150℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至180℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入对苯二胺、甲基丙烯酸甲酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为280℃、压力为20Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取聚苯醚树脂25份、甲基硅橡胶10份、己二酸二辛酯7份、松油醇5份、四丁酮肟基硅烷3份、改性紫砂粉7份、滑石粉5份、三硬脂酸甘油酯7份、碳酸锆钾5份、间甲苯二胺4份、硅酸钠5份、氧化铝3份、海藻酸钠3份、焦亚硫酸钠5份、甲基丙烯酸甲酯5份；
（2）将聚苯醚树脂、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、四丁酮肟基硅烷混合，加热至120℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 160℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入焦亚硫酸钠、甲基丙烯酸甲酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为250℃、压力为15Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取聚苯醚树脂50份、线性聚乙烯25份、松油醇10份、芳纶纤维9份、四丁酮肟基硅烷5份、改性紫砂粉15份、滑石粉7份、三硬脂酸甘油酯15份、三盐基硫酸铅16份、硅酸钠9份、氧化铝5份、海藻酸钠6份、对苯二胺10份、甲基丙烯酸甲酯10份；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至150℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅，搅拌均匀，继续升温至180℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入对苯二胺、甲基丙烯酸甲酯，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在温度为280℃、压力为20Mpa的条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型。
制得的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料分别进行绝缘性能、吸水性、环保性能的测试。
表1
比电阻（Ω.cm） 吸水率 甲醛净化性能%≥75
实施例1 7.6*1012 0.5% 95
实施例2 8.4*1012 0.4% 96
实施例3 7.9*1012 0.3% 97
实施例4 8.5*1012 0.5% 93
对比例1 5.3*108 1.1% 78
对比例2 4.7*108 1.3% 80
本发明的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料以聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷为主要成分，通过加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾、间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠、抗氧化剂、热稳定剂，辅以加热、搅拌、保温、混炼、密炼、热熔挤压等工艺，使得制备而成的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，其绝缘性能高、吸水率低，且环保无危害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚苯醚树脂25-50份、线性聚乙烯15-25份、甲基硅橡胶10-17份、己二酸二辛酯7-16份、松油醇5-10份、芳纶纤维5-9份、四丁酮肟基硅烷3-5份、改性紫砂粉7-15份、滑石粉5-7份、三硬脂酸甘油酯7-15份、三盐基硫酸铅5-16份、碳酸锆钾5-8份、间甲苯二胺4-8份、硅酸钠5-9份、氧化铝3-5份、海藻酸钠3-6份、抗氧化剂5-10份、热稳定剂5-10份；
所述的抗氧化剂选自焦亚硫酸钠、对苯二胺、亚磷酸三苯酯中的一种或几种；
所述的以聚苯醚树脂为主要成分的电容器壳体材料通过下述的制备方法制备得到：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚苯醚树脂、线性聚乙烯、甲基硅橡胶、己二酸二辛酯、松油醇、芳纶纤维、四丁酮肟基硅烷混合，加热至120-150℃，搅拌均匀，随后加入改性紫砂粉、滑石粉、三硬脂酸甘油酯、三盐基硫酸铅、碳酸锆钾，搅拌均匀，继续升温至 160-180℃，保温反应2小时，得到预混混合物；
（3）将预混混合物注入双辊混炼机中，并依次加入间甲苯二胺、硅酸钠、氧化铝、海藻酸钠，然后在200℃下双辊混炼60min，得到二次混合物；
（4）将得到的二次混合物加入抗氧化剂、热稳定剂，投入密炼机中共混，在250℃下搅拌30min，搅拌速度为1500转/分钟，得到最终混合物；
（5）将得到的最终混合物在高温高压条件下，放入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型；
其特征在于，所述步骤（5）中，高温高压条件中温度为250-280℃、压力15-20Mpa。
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