CN106496876A - 一种配电柜壳体材料及其制备方法 - Google Patents

一种配电柜壳体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电柜壳体材料及其制备方法，涉及配电柜壳体材料领域，所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉，调整配量的含量，制备的复合材料各方面性能优良，适用于制备适合目前市场上需要配电柜壳体，具备了良好的电磁屏蔽、机械性能、导热性能以及阻燃性能，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高；本发明的制备方法操作简单，生产成本低，有利于目前企业的工业化推广应用。

Description

一种配电柜壳体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及配电柜壳体材料领域，特别涉及一种配电柜壳体材料及其制备方法。
背景技术
火配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)、计量柜(箱)，是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。配电板(箱)应用不可燃材料制作；触电危险性小的生产场所和办公室，可安装开启式的配电板；在触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等场所，应安装封闭式箱柜；在有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所，必须安装密闭式或防爆型的电气设施；配电板(箱)各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐，安装牢固，操作方便。；落地安装的板(箱)底面应高出地面5～10mm；操作手柄中心高度一般为1.2～1.5m；板(箱)前方0.8～1.2m的范围内无障碍物；保护线连接可靠；板(箱)以外不得有裸带电体外露；必须装设在板(箱)外表面或配电板上的电气元件，必须有可靠的屏护。
目前，市场上的配电柜大多数为铁壳配电柜，其制作方法是开制冲压成型模具，然后将白铁皮冲压成型，再将冲压成型件经脱脂、水洗、酸洗、水洗、碱洗、水洗、表调、磷化、烫洗、烘干、喷漆后制作出配电柜组件，最后用铰链将配电柜组件组装成一个完整的配电柜。这种配电柜的缺点是绝缘性能不好，线路发生短路时会造成严重的安全隐患，而且产品比较笨重，安装不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种配电柜壳体及其制备方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种配电柜壳体材料及其制备方法，所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：，聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉。
优选的，所述壳体材料由如下重量份的原料制备而成：聚氯乙烯13-30份，碳化硅10-12份，硼砂8-9份，石英砂8-9份，酚醛树脂8-9份，单硬脂酸甘油酯8-9份，异丁醇7-8份，逆磁材料6-8份，聚碳酸酯5-6份，二乙二醇单丁醚2-3份，十溴二苯乙烷2-3份，石墨2-3份，三聚磷酸铝2-3份，三氧化二锑2-3份，玻璃纤维1-2份，硅胶粉1-2份。
优选的，所述壳体材料具体由如下重量份的原料制备而成：聚氯乙烯13份，碳化硅12份，硼砂9份，石英砂9份，酚醛树脂9份，单硬脂酸甘油酯9份，异丁醇8份，逆磁材料8份，聚碳酸酯6份，二乙二醇单丁醚3份，十溴二苯乙烷3份，石墨3份，三聚磷酸铝3份，三氧化二锑3份，玻璃纤维2份，硅胶粉2份。
优选的，所述壳体材料按照如下方法制备而成：
1)按照重量份取各原料备用；
2)将碳化硅，硼砂，石英砂，石墨，三聚磷酸铝以及三氧化二锑，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为20:1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为500目左右，蒸发掉无水乙醇，然后与硅胶粉混合均匀，得到混合物1；
3)将聚氯乙烯，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，聚碳酸酯、二乙二醇单丁醚以及十溴二苯乙烷，混合均匀，加入密炼机，在温度为95-100℃下混炼6-8分钟，得到混合物2；
4)将混合物1，混合物2以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，经反应罐加热后，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型；
5)所述逆磁材料为铜导电漆，将步骤4)制好的物料上涂上一层铜导电漆，烘干成型完成。
优选的，所述反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至120℃，保温反应5min，所述注塑机温度为200-300℃。
优选的，所述玻璃纤维的直径为10-35um，长度为60-130um。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明通过合理选择原料，调整配量的含量，制备的复合材料各方面性能优良，适用于制备适合目前市场上需要配电柜壳体，具备了良好的电磁屏蔽、机械性能、导热性能以及阻燃性能；本发明制备的壳体材料在有效保持较好的绝缘性能的同时，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高；本发明的制备方法操作简单，生产成本低，有利于目前企业的工业化推广应用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例来详细说明本发明配电柜壳体材料及其制备方法。
实施例1
本发明提供以下的技术方案：一种配电柜壳体材料及其制备方法，所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：，聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉。
具体的，聚氯乙烯13份，碳化硅12份，硼砂9份，石英砂9份，酚醛树脂9份，单硬脂酸甘油酯9份，异丁醇8份，逆磁材料8份，聚碳酸酯6份，二乙二醇单丁醚3份，十溴二苯乙烷3份，石墨3份，三聚磷酸铝3份，三氧化二锑3份，玻璃纤维2份，硅胶粉2份。
在本实施例中，所述壳体材料按照如下方法制备而成：
1)按照重量份取各原料备用；
2)将碳化硅，硼砂，石英砂，石墨，三聚磷酸铝以及三氧化二锑，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为20:1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为500目左右，蒸发掉无水乙醇，然后与硅胶粉混合均匀，得到混合物1；
3)将聚氯乙烯，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，聚碳酸酯、二乙二醇单丁醚以及十溴二苯乙烷，混合均匀，加入密炼机，在温度为95-100℃下混炼6-8分钟，得到混合物2；
4)将混合物1，混合物2以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，经反应罐加热后，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型；
5)所述逆磁材料为铜导电漆，将步骤4)制好的物料上涂上一层铜导电漆，烘干成型完成。
本实施例中，制成的配电箱，拉伸度179Mpa，断裂伸长度17.0％，热变形温度270℃，导热系数2.58，电磁屏蔽率超过78％。
实施例2
本发明提供以下的技术方案：一种配电柜壳体材料及其制备方法，所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：，聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉。
具体的，聚氯乙烯30份，碳化硅10份，硼砂8份，石英砂8份，酚醛树脂8份，单硬脂酸甘油酯8份，异丁醇7份，逆磁材料6份，聚碳酸酯5份，二乙二醇单丁醚2份，十溴二苯乙烷2份，石墨2份，三聚磷酸铝2份，三氧化二锑2份，玻璃纤维1份，硅胶粉1份。
在本实施例中，所述壳体材料按照如下方法制备而成：
1)按照重量份取各原料备用；
2)将碳化硅，硼砂，石英砂，石墨，三聚磷酸铝以及三氧化二锑，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为20:1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为500目左右，蒸发掉无水乙醇，然后与硅胶粉混合均匀，得到混合物1；
3)将聚氯乙烯，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，聚碳酸酯、二乙二醇单丁醚以及十溴二苯乙烷，混合均匀，加入密炼机，在温度为95-100℃下混炼6-8分钟，得到混合物2；
4)将混合物1，混合物2以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，经反应罐加热后，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型；
5)所述逆磁材料为铜导电漆，将步骤4)制好的物料上涂上一层铜导电漆，烘干成型完成。
本实施例中，制成的配电箱，拉伸度176Mpa，断裂伸长度17.3％，热变形温度268℃，导热系数2.61，电磁屏蔽率超过77％。
实施例3
本发明提供以下的技术方案：一种配电柜壳体材料及其制备方法，所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：，聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉。
在本实施例中，所述壳体材料按照如下方法制备而成：
1)按照重量份取各原料备用；
2)将碳化硅，硼砂，石英砂，石墨，三聚磷酸铝以及三氧化二锑，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为20:1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为500目左右，蒸发掉无水乙醇，然后与硅胶粉混合均匀，得到混合物1；
3)将聚氯乙烯，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，聚碳酸酯、二乙二醇单丁醚以及十溴二苯乙烷，混合均匀，加入密炼机，在温度为95-100℃下混炼6-8分钟，得到混合物2；
4)将混合物1，混合物2以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，经反应罐加热后，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型；
5)所述逆磁材料为铜导电漆，将步骤4)制好的物料上涂上一层铜导电漆，烘干成型完成。
在本实施例中，所述反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至120℃，保温反应5min，所述注塑机温度为200-300℃。
在本实施例中，所述玻璃纤维的直径为10-35um，长度为60-130um。
基于上述，本发明结构配电柜壳体材料及其制备方法，本发明通过合理选择原料，调整配量的含量，制备的复合材料各方面性能优良，适用于制备适合目前市场上需要配电柜壳体，具备了良好的电磁屏蔽、机械性能、导热性能以及阻燃性能；本发明制备的壳体材料在有效保持较好的绝缘性能的同时，机械性能、导热性能以及阻燃性能也大幅提高；本发明的制备方法操作简单，生产成本低，有利于目前企业的工业化推广应用。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于：所述配电柜壳体材料由如下原料制备而成：，聚氯乙烯，碳化硅，硼砂，石英砂，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，逆磁材料，聚碳酸酯，二乙二醇单丁醚，十溴二苯乙烷，石墨，三聚磷酸铝，三氧化二锑，玻璃纤维，硅胶粉。
2.根据权利要求1所述的如权利要求1所述的一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于，所述壳体材料由如下重量份的原料制备而成：聚氯乙烯13-30份，碳化硅10-12份，硼砂8-9份，石英砂8-9份，酚醛树脂8-9份，单硬脂酸甘油酯8-9份，异丁醇7-8份，逆磁材料6-8份，聚碳酸酯5-6份，二乙二醇单丁醚2-3份，十溴二苯乙烷2-3份，石墨2-3份，三聚磷酸铝2-3份，三氧化二锑2-3份，玻璃纤维1-2份，硅胶粉1-2份。
3.根据权利要求1所述的如权利要求2所述的一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于，所述壳体材料具体由如下重量份的原料制备而成：聚氯乙烯13份，碳化硅12份，硼砂9份，石英砂9份，酚醛树脂9份，单硬脂酸甘油酯9份，异丁醇8份，逆磁材料8份，聚碳酸酯6份，二乙二醇单丁醚3份，十溴二苯乙烷3份，石墨3份，三聚磷酸铝3份，三氧化二锑3份，玻璃纤维2份，硅胶粉2份。
4.根据权利要求2所述的如权利要求1所述的一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于，所述壳体材料按照如下方法制备而成：
1)按照重量份取各原料备用；
2)将碳化硅，硼砂，石英砂，石墨，三聚磷酸铝以及三氧化二锑，混合均匀，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为20:1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500-1000转/分钟，磨至粉末粒径为500目左右，蒸发掉无水乙醇，然后与硅胶粉混合均匀，得到混合物1；
3)将聚氯乙烯，酚醛树脂，单硬脂酸甘油酯，异丁醇，聚碳酸酯、二乙二醇单丁醚以及十溴二苯乙烷，混合均匀，加入密炼机，在温度为95-100℃下混炼6-8分钟，得到混合物2；
4)将混合物1，混合物2以及玻璃纤维，依次添加到反应罐中，搅拌均匀，经反应罐加热后，随后冷却至室温，最后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待物料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型；
5)所述逆磁材料为铜导电漆，将步骤4)制好的物料上涂上一层铜导电漆，烘干成型完成。
5.根据权利要求3所述的如权利要求1所述的一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于，所述反应罐的温度按照10℃/min的速度升高至120℃，保温反应5min，所述注塑机温度为200-300℃。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种配电柜壳体材料及其制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为10-35um，长度为60-130um。
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