CN105932562A - 一种防静电电力箱 - Google Patents

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Abstract

一种防静电电力箱，所述防静电电力箱具有箱体和箱门，所述箱体的两侧具有百叶窗式的通风结构，所述箱体和箱门由工程塑料制成，其特征在于，所述箱体和箱门的内侧面贴附有抗静电贴层。

Description

一种防静电电力箱
技术领域
本发明涉及电气电力设备的领域，具体地说是涉及一种防静电电力箱。
背景技术
电力箱是用来盛装电表等电器仪器的箱体，用于制造电力箱的材料是目前常采用一种树脂基复合材料。箱体的主要组成分为ABS工程塑料、聚碳酸酯透明PC材料、DMC、SMC四种材料注塑、压制而成。这种复合材料由两部分组成:基体—聚酯类树脂；增强材料（简称PC、SMC)，所以又称其为透明PC材料、纤维增强的聚酯材料。透明PC材料、纤维增强型不饱和聚酯是一种以不饱和聚酯树脂为基体的复合材料。这种两种材料具有不溶、阻燃可回收特点，后一种材料具有不熔不可回收利用弊端其物理结构为三维网状结构，这四种材料通过功能性填料改性及特种纤维的增强已成为一种高性能的工程材料。在欧美等发达国家，早在几十年前这种材料就被广泛的应用在电气领域中。
在电力箱的箱体柜门、背板的下端及上端，顶板、柜门和背板之间留有通风组件，借助电气元件产生的热量，可对箱体内空间做去湿处理，既可防止箱体内金属件的锈蚀，也可防止漏电流发生。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种防静电电力箱，所述防静电电力箱具有箱体和箱门，所述箱体的两侧具有百叶窗式的通风结构，所述箱体和箱门由工程塑料制成，其特征在于，所述箱体和箱门的内侧面贴附有抗静电贴层。
优选的，所述抗静电贴层内设置有抗菌成分。
优选的，所述防静电电力箱的箱门为前开门结构，其箱门上设置有门锁。
优选的，所述防静电电表箱的外表面上刷有绝缘涂层。
优选的，所述通风结构上部具有斜向下延伸的、防止雨水进入的遮挡机构。
进一步的，所述抗静电贴层的主要材料为高分子复合抗静电纤维，所述纤维的复合结构为皮芯型，皮层的横截面为四叶型，芯层为十字型，且在纤维表层芯层与皮层的交叉处会有芯层部分裸露，所述芯层含有复合抗静电剂。
进一步，所述皮层为聚酯、聚酰胺及聚烯烃。
进一步，所述芯层为聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚二氯乙烯及聚丙烯腈。
进一步，所述芯层优选为聚苯胺改性聚丙烯腈。
进一步，所述复合抗静电剂是由以下原料制备而成：十甲基环五硅氧烷、氧化石墨烯、HO(CH2CH2O)2H、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯、尿素、偏重亚硫酸钾、纳米级掺锑氧化锡、气相二氧化硅、水适量。
更进一步，所述复合抗静电剂是由以下重量份的原料制备而成：十甲基环五硅氧烷4-10份、氧化石墨烯2-3份、HO(CH2CH2O)2H 5份、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物2-3份、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯4-8份、尿素3份、偏重亚硫酸钾2份、纳米级掺锑氧化锡1-3份、气相二氧化硅2份、水适量。
进一步，皮芯至重量比为3:7，其中复合抗静电剂占芯层重量的2-4%。
本发明进一步提供一种上述纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）皮层用真空转鼓干燥设备，在真空度小于0.1KPa的条件下，分别在温度60℃和80℃的条件下连续干燥18小时，测得干切片水含量为88ppm；然后进入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝的熔体，熔融挤压过程分为4段，各段温度分别为280℃、290℃、295℃、290℃，将上述熔体传输到纺丝箱体中，并进一步分配到复合组件中；
（2）芯层与复合抗静电剂在高速剪切机中剪切、混合，然后进入第二螺杆挤出机，熔融挤压，传输到纺丝箱体中，并进一步分配到复合组件中；
（3）侧吹风风速0.6米/秒，风温20℃，经油轮上油，由导丝盘控制张力， 纺速为4000m/min。
进一步，所述复合抗静电剂的制备方法包括如下步骤：将十甲基环五硅氧烷、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯、气相二氧化硅、水升温至60-70℃，用剪切式搅拌器搅拌10-15min，然后加入HO(CH2CH2O)2H、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物、尿素、偏重亚硫酸钾，继续搅拌15-20min，接着加入氧化石墨烯、纳米级掺锑氧化锡，然后用球磨机进行研磨，研磨时间为6-16h，最后出料。
本发明的有益效果：
1、本发明的防静电电力箱通过将复合纤维截面制成四叶型，本身就具备一定的吸湿导汗性，有利于纤维抗静电性能的提高；
2、抗静电剂只加在芯层，既不影响纤维的整体力学性能，又可以在四叶型的四个叶端暴露，即纤维与外界直接接触的表面处是有抗静电效果的，这样相对于抗静电剂在整个纤维中使用的情况，抗静电效果影响不大，但是却可以获得高的纤维强度和低成本；
3、复合抗静电剂的配方是本发明人长期实验筛选所得，各种物质相辅相成，既有非常好的抗静电性能，又与纤维芯层树脂有非常好的相容性，所得纤维的力学性能得到保障；
4、复合抗静电剂是经过剪切式搅拌、研磨等工序制备得到，实验证明，仅仅共混搅拌是不能发挥其良好的抗静电性能的。
本申请中如无特殊说明，所述数值均与重量相关，即重量、重量份、重量比、重量百分比。
具体实施方式
抗静电纤维的制备一般通过在高分子基体中添加微米或纳米级功能填料，包括炭黑、金属及金属氧化物粉末、碳纳米管或纳米碳纤维等，然后经纺丝工艺制得。为实现抗静电功能，填料含量必须超过某一特定值时才能形成抗静电网络，该值通常被称为“逾渗阈值”。传统填料(如炭黑和金属粉末)的逾渗阈值较高，往往超过20﹪，由此带来可纺性变差、纤维强度下降、手感僵硬、纤度和密度增加等问题。
实施例1
一种高分子复合抗静电纤维，所述纤维的复合结构为皮芯型，皮层的横截面为四叶型，芯层为十字型，且在纤维表层中芯层与皮层的交叉处会有芯层部分裸露，芯层含有复合抗静电剂：十甲基环五硅氧烷10份、氧化石墨烯3份、HO(CH2CH2O)2H 5份、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物2份、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯6份、尿素3份、偏重亚硫酸钾2份、纳米级掺锑氧化锡1份、气相二氧化硅2份、水适量；皮层为聚酯，芯层为聚苯胺改性聚丙烯腈，皮芯至重量比为3:7，其中复合抗静电剂占芯层重量的2%。其中，纤维的制备是（1）皮层用真空转鼓干燥设备，在真空度小于0.1KPa的条件下，分别在温度60℃和80℃的条件下连续干燥18小时，测得干切片水含量为88ppm；然后进入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝的熔体，熔融挤压过程分为4段，各段温度分别为280℃、290℃、295℃、290℃，将上述熔体传输到纺丝箱体中，并进一步分配到复合组件中；（2）芯层与复合抗静电剂在高速剪切机中剪切、混合，然后进入第二螺杆挤出机，熔融挤压，传输到纺丝箱体中，并进一步分配到复合组件中；（3）侧吹风风速0.6米/秒，风温20℃，经油轮上油，由导丝盘控制张力， 纺速为4000m/min。复合抗静电剂的制备是将十甲基环五硅氧烷、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯、气相二氧化硅、水升温至60-70℃，用剪切式搅拌器搅拌15min，然后加入HO(CH2CH2O)2H、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物、尿素、偏重亚硫酸钾，继续搅拌20min，接着加入氧化石墨烯、纳米级掺锑氧化锡，然后用球磨机进行研磨，研磨时间为6h，最后出料。
对比例1
一种高分子复合抗静电纤维，其特征在于，所述纤维的复合结构为皮芯型，皮层的横截面为四叶型，芯层为十字型，且在纤维表层中芯层与皮层的交叉处会有芯层部分裸露，皮芯和芯层都含有复合抗静电剂：十甲基环五硅氧烷10份、氧化石墨烯3份、HO(CH2CH2O)2H 5份、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物2份、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯6份、尿素3份、偏重亚硫酸钾2份、纳米级掺锑氧化锡1份、气相二氧化硅2份、水适量；皮层为聚酯，芯层为聚苯胺改性聚丙烯腈，皮芯至重量比为3:7，其中复合抗静电剂占纤维重量的2%。纤维的纺丝制备过程以及复合抗静电剂制备参考实施例1。
实施例1的纤维较低的单丝纤度3dtex、较高的强度≥2.4cN/dtex、和较低的电阻率≤109S/cm，满足抗静电需求。
相比，对比例1的纤维单纤纤度3dtex，强度为1.6cN/dtex，和较低的电阻率≤109S/cm，满足抗静电需求。
实施例1与对比例1相比可以发现，实施例1中复合抗静电剂的用量为对比例1的70%，然而二者均能满足常规行业内常规抗静电织物的标准，因此成本大大减低。而且实施例1中因为使用了较少的抗静电剂，因此获得较高的强度。可见，本申请具有有益的技术效果。
对比例2
一种高分子复合抗静电纤维，所述纤维的复合结构为皮芯型，皮层的横截面为四叶型，芯层为十字型，且在纤维表层中芯层与皮层的交叉处会有芯层部分裸露，芯层含有复合抗静电剂：十甲基环五硅氧烷10份、氧化石墨烯3份、HO(CH2CH2O)2H 5份、丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物2份、分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯6份、尿素3份、偏重亚硫酸钾2份、纳米级掺锑氧化锡1份、气相二氧化硅2份、水适量；皮层为聚酯，芯层为聚苯胺改性聚丙烯腈，皮芯至重量比为3:7，其中复合抗静电剂占芯层重量的2%。纤维制备参考实施例1，复合抗静电剂是将各组分同时加入升温至60-70℃，用剪切式搅拌器搅拌45min。
对比例2纤维单纤纤度3dtex，强度为0.8cN/dtex，和电阻率约1010S/cm，抗静电性能劣于实施例1。
实施例1与对比例2相比可以发现，复合抗静电剂通过本发明的搅拌、研磨等方法制备，会提高分散性以及与纤维的相容性，提高其抗静电性和纤维强度。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明 必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (5)

1.一种防静电电力箱，所述防静电电力箱具有箱体和箱门，所述箱体的两侧具有百叶窗式的通风结构，所述箱体和箱门由工程塑料制成，其特征在于，所述箱体和箱门的内侧面贴附有抗静电贴层。
2.根据权利要求1所述的防静电电力箱，其特征在于：所述抗静电贴层内设置有抗菌成分。
3.根据权利要求1所述的防静电电力箱，其特征在于：所述防静电电力箱的箱门为前开门结构，其箱门上设置有门锁。
4.根据权利要求1所述的防静电电力箱，其特征在于：所述防静电电表箱的外表面上刷有绝缘涂层。
5.根据权利要求1所述的防静电电力箱，其特征在于：所述通风结构上部具有斜向下延伸的、防止雨水进入的遮挡机构。
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