CN106280460A - 一种高cti性能的pps工程塑料及其制备方法 - Google Patents

一种高cti性能的pps工程塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法，按质量份计，由以下原料制备而成：PPS树脂30～50份、玻璃纤维25～50份、硅灰石3～25份和金属氧化物0～25份，先将PPS树脂、硅灰石以及金属氧化物混合，形成混合物，再将混合物和玻璃纤维加入挤出机中进行熔融共混和挤出造粒；本发明旨在于该材料保持了PPS特有的高刚性，高耐温的特性，改善了PPS的电气性能，削弱PPS材料在接受电弧放电时的碳化现象，从而改进PPS材料的CTI(漏电起痕指数)，适用于各种大型家电器中使用。

Description

一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及工程塑胶技术领域，具体的说，尤其涉及一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展人类生活的安全性越来越广受社会的关注。为提高电子产品的安全可靠性，特别对于在潮湿环境条件下使用的绝缘材料如电机，电器等。安全可靠性。高CTI(comparative tracking index)电子产品的生产工艺研究已成为科技发展的趋势。CTI即耐漏电起痕指数，系指在绝缘表面有电位差的部位形成碳化导电通路使之失去绝缘性能的现象。
它是高分子绝缘材料当其表面受到带正负离子溶液污染物的污染时，当外加一定电压作用下其表面的泄漏电流比干净的表面要大得多。根据产生的热量Q＝电流I的平方*电阻R。当泄漏的电流增大时该泄漏电流所产生的热量增加，蒸发潮湿污染物的速度加快，使高分子材料表面形成不均匀的干燥状态。导致绝缘表面形成局部干燥点或干燥带干区使表面电阻增大，这样电场就变得不均匀。进而产生闪络放电，在电场和热的共同作用下促使绝缘材料表面碳化，碳化物电阻小，促使施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易产生闪络放电，如此恶性循环，直到引起施加电压的电极间表面绝缘破坏形成导电通道，产生漏电起痕。
CTI值的测试
目前IPC标准尚未对覆铜板CTI的测试方法和标准做出具体规定。但随着行业发展越来越多的客户需对此提出要求。不久的将来一定会对此做出明确提出规范。
根据美国UL796标准，对测试条件主要要求如下：
名称 主要测试要求
电极 两个扁平铂电极
电极间距 4.0±0.2mm
溶液 0.1％氯化氨溶液
溶液电阻率 (23℃)395±5Ω
结果判定 在要求电压下，滴液数≥51d则Pass.
PPS(聚苯硫醚)的分子结构中的硫醚是一种高刚性的结构，在CTI值的测试反复放电时，塑胶表面非常容易碳化。所以常规的PPS(聚苯硫醚)工程塑料很难应用在有严格电气安规要求的领域，如和电源直接接触的塑料制件。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 30～50份；
玻璃纤维 25～50份；
硅灰石 3～25份；
金属氧化物 0～25份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份；
玻璃纤维 20份；
硅灰石 40份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份；
玻璃纤维 15份；
硅灰石 40份；
金属氧化物5份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份；
玻璃纤维 10份；
硅灰石 40份；
金属氧化物 10份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份；
玻璃纤维 5份；
硅灰石 40份；
金属氧化物 15份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份；
玻璃纤维 10份；
硅灰石 30份；
金属氧化物 20份。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
上述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂30～50份、硅灰石3～25份、金属氧化物0～25份、预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维25～50份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
本发明的有益效果在于：该材料保持了PPS特有的高刚性，高耐温的特性，改善了PPS的电气性能，削弱PPS材料在接受电弧放电时的碳化现象，从而改进PPS材料的CTI(漏电起痕指数)，适用于各种大型家电器中使用。
具体实施方式
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 30～50份
玻璃纤维 25～50份
硅灰石 3～25份
金属氧化物 0～25份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物；
所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂30～50份、硅灰石3～25份、金属氧化物0～25份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维25～50份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 260～290℃、二区 280～300℃、三区 300～330℃、四区 300～330℃、五区 300～330℃、六区 280～300℃、七区 280～300℃、八区280～300℃、九区 280～300℃、和机头 270～290℃。
实施方式1
本实施例的一种高CTI性能的PPS工程塑料，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份
玻璃纤维 20份
硅灰石 40份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂40份、硅灰石40份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维20份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 280℃、二区 290℃、三区 310℃、四区 310℃、五区 310℃、六区 290℃、七区 290℃、八区 290℃、九区 290℃、和机头 280℃。
实施方式2
本实施例的一种高CTI性能的PPS工程塑料，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份
玻璃纤维 15份
硅灰石 40份
金属氧化物 5份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物；
所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂40份、硅灰石15份、金属氧化物5份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维15份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 280℃、二区 290℃、三区 310℃、四区 310℃、五区 310℃、六区 290℃、七区 290℃、八区 290℃、九区 290℃、和机头 280℃。
实施方式3
本实施例的一种高CTI性能的PPS工程塑料，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份
玻璃纤维 10份
硅灰石 40份
金属氧化物 10份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物；
所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂40份、硅灰石40份、金属氧化物10份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维10份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 280℃、二区 290℃、三区 310℃、四区 310℃、五区 310℃、六区 290℃、七区 290℃、八区 290℃、九区 290℃、和机头 280℃。
实施方式4
本实施例的一种高CTI性能的PPS工程塑料，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份
玻璃纤维 5份
硅灰石 40份
金属氧化物 15份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物；
所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂40份、硅灰石40份、金属氧化物15份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维5份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 280℃、二区 290℃、三区 310℃、四区 310℃、五区 310℃、六区 290℃、七区 290℃、八区 290℃、九区 290℃、和机头 280℃。
实施方式5
本实施例的一种高CTI性能的PPS工程塑料，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂 40份
玻璃纤维 10份
硅灰石 30份
金属氧化物 20份
所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚；
所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；
所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物；
所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法中，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂40份、硅灰石30份、金属氧化物20份预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维10份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
优选地，挤出机的加热温度如下：一区 280℃、二区 290℃、三区 310℃、四区 310℃、五区 310℃、六区 290℃、七区 290℃、八区 290℃、九区 290℃、和机头 280℃。
性能测试：将实施例1～5、对比例1制得的一种高CTI性能的PPS工程塑料进行以下性能测试，结果如下表：
性能测试项目 实施方式1 实施方式2 实施方式3 实施方式4 实施方式5
CTI(250V) 13d 25d 38d 51d Pass 51d Pass
CTI(400V) 7d 16d 23d 42d 51d Pass
拉伸强度 135MPa 132MPa 128MPa 125MPa 110MPa
弯曲强度 240MPa 236MPa 235MPa 232MPa 232MPa
弯曲模量 21000MPa 21000MPa 21000MPa 23000MPa 23000MPa
HDT 265℃ 262℃ 262℃ 263℃ 263℃
缺口冲击强度 7.0KJ/m2 6.8KJ/m2 6.5KJ/m2 5.5KJ/m2 5.2KJ/m2
阻燃3.2mm V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
以上的CTI性能测试均符合美国UL796标准。
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
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设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备 和工艺流程才能实施。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。
本发明的材料保持了PPS特有的高刚性，高耐温的特性，改善了PPS的电气性能，削弱PPS材料在接受电弧放电时的碳化现象，从而改进PPS材料的CTI(漏电起痕指数)，适用于各种大型家电器中使用。

Claims (11)

1.一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂30～50份；
玻璃纤维25～50份；
硅灰石3～25份；
金属氧化物0～25份。
2.根据权利要求1所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂40份；
玻璃纤维20份；
硅灰石40份。
3.根据权利要求1所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂40份；
玻璃纤维15份；
硅灰石40份；
金属氧化物5份。
4.根据权利要求1所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂40份；
玻璃纤维10份；
硅灰石40份；
金属氧化物10份。
5.根据权利要求1所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂40份；
玻璃纤维5份；
硅灰石40份；
金属氧化物15份。
6.根据权利要求1所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备而成：
PPS树脂40份；
玻璃纤维10份；
硅灰石30份；
金属氧化物20份。
7.根据权利要求1～6之一所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，所述的PPS树脂为聚亚苯基硫醚。
8.根据权利要求1～6之一所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，所述玻璃纤维为长纤维或短切纤维，优选为2～8mm的短切纤维，该玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理。
9.根据权利要求1～6之一所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，所述的硅灰石为二氧化硅或氧化铝或氧化镁中的一种或至少两种的混合物。
10.根据权利要求1～6之一所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料，其特征在于，所述的金属氧化物为氧化镁或氧化镁与氧化铝的混合物中的一种或至少两种的混合物。
11.一种如权利要求1～10所述的一种高CTI性能的PPS工程塑料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按质量份计，将PPS树脂30～50份、硅灰石3～25份、金属氧化物0～25份、预混合均匀得到混合物；
(2)将所述混合物和玻璃纤维25～50份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种高CTI性能的PPS工程塑料。
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