CN106543676B - 一种降噪特性优良的电容器塑壳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降噪特性优良的电容器塑壳，属于电容器技术领域，具体由下列物质制成：聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂、改性稻壳、棕榈油、纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏、异丙醇、聚阴离子纤维素、聚丙烯酸钠、亚磷酸二苯一异辛酯、增稠剂、消泡剂、分散剂。本发明制得的塑壳加工特性好、抗电强度大、降噪性能强、耐温强度高，有很好的推广使用价值。
Description
技术领域
本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种降噪特性优良的电容器塑壳及其制备方法。
背景技术
现有的多数电力电容器外壳通常采用不锈钢或 ABS 工程塑料制成。前者壳体笨重，且成本高，易生锈，又极易产生壳体击穿和拉火现象，正逐渐被 ABS 材料所替代。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在 5cm 以上，否则抗变形温度低，易变形，但是壁太厚时，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。随着电力电容器技术的发展，其电荷容量、负荷逐渐增大，随之而来的就是电容器噪声问题，2002年的国际大电网会议曾指出换流变电站的电力电容器噪声高达105dB。虽然此问题已被众多学者大量研究，但从电容器壳体出发，具有推广价值的报道却鲜少见到。
发明内容
本发明旨在提供一种降噪特性优良的电容器塑壳及其制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种降噪特性优良的电容器塑壳，由如下重量份的物质制成：
50~60份聚碳酸酯、30~40份聚乙烯醇树脂、15~20份聚酰胺树脂、10~15份改性稻壳、2~4份棕榈油、4~6份纳米稀土粉、3~5份玻化微珠、1~4份钛白石膏、2~4份异丙醇、4~7份聚阴离子纤维素、3~6份聚丙烯酸钠、2~5份亚磷酸二苯一异辛酯、1~2份增稠剂、1~2份消泡剂、1~2份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：90~100份稻壳、3~5份硅烷偶联剂、4~6份乙二醇、2~3份大豆卵磷脂、1~4份六偏磷酸钠、3~5份石蜡、1~3份邻苯二甲酸二辛酯、6~8份碳酸钙、3~5份矿棉、5~10份膨润土。
优选的，由如下重量份的物质制成：
55份聚碳酸酯、36份聚乙烯醇树脂、18份聚酰胺树脂、13份改性稻壳、3份棕榈油、5份纳米稀土粉、4份玻化微珠、2份钛白石膏、3份异丙醇、5份聚阴离子纤维素、4份聚丙烯酸钠、3份亚磷酸二苯一异辛酯、1.5份增稠剂、1.5份消泡剂、1.5份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：95份稻壳、4份硅烷偶联剂、5份乙二醇、2份大豆卵磷脂、3份六偏磷酸钠、4份石蜡、2份邻苯二甲酸二辛酯、7份碳酸钙、4份矿棉、7份膨润土。
进一步的，所述改性稻壳的制备方法包括如下步骤：
（1）将稻壳除杂后放入密闭罐中，保持压力为8~9MPa，以氮气为保护气体，控制温度为170~180℃，相对湿度为90~95%，保温保压处理2~4min后快速泄压、降温至常态，将稻壳取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的稻壳同硅烷偶联剂、乙二醇、大豆卵磷脂、六偏磷酸钠、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、矿棉、膨润土共同放入球磨机中，以200~250转/分钟的转速处理2~3h后取出，再进行干燥粉碎过200目即可。
进一步的，步骤（2）中所述干燥后的物料整体水含量不大于10%。
一种降噪特性优良的电容器塑壳的制备方法，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取相应成分备用；
（2）将聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂、改性稻壳、棕榈油、纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏、异丙醇、聚阴离子纤维素、聚丙烯酸钠、亚磷酸二苯一异辛酯、增稠剂、消泡剂、分散剂共同混合放入到搅拌机中，保持温度为80~85℃，以300~400转/分钟的转速不断搅拌1~2h后得混合料备用；
（3）将步骤（2）所得的混合料放入到热流道共挤模具内进行热熔挤压成型即可。
进一步的，步骤（3）中所述处理时，控制温度为180~200℃、压力为10~12MPa。
本发明具有如下有益效果：
本发明以聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂为主要基础成分，经过合理的配比后，改善了单一成分存在的综合性能弱的问题，且加工特性较好，添加的改性稻壳与基础成分的相容性、粘合性较好，又能提升整体的降噪、抗电流能力，优化了其振动特性，配合纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏等的添加还能进一步提升壳体的耐温、抗变形能力。最终在各成分的共同配合作用下，本发明制得的塑壳加工特性好、抗电强度大、降噪性能强、耐温强度高，有很好的推广使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种降噪特性优良的电容器塑壳，由如下重量份的物质制成：
60份聚碳酸酯、40份聚乙烯醇树脂、20份聚酰胺树脂、15份改性稻壳、4份棕榈油、6份纳米稀土粉、5份玻化微珠、4份钛白石膏、4份异丙醇、7份聚阴离子纤维素、6份聚丙烯酸钠、5份亚磷酸二苯一异辛酯、2份增稠剂、2份消泡剂、2份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：100份稻壳、5份硅烷偶联剂、6份乙二醇、3份大豆卵磷脂、4份六偏磷酸钠、5份石蜡、3份邻苯二甲酸二辛酯、8份碳酸钙、5份矿棉、10份膨润土。
进一步的，所述改性稻壳的制备方法包括如下步骤：
（1）将稻壳除杂后放入密闭罐中，保持压力为9MPa，以氮气为保护气体，控制温度为180℃，相对湿度为90~95%，保温保压处理4min后快速泄压、降温至常态，将稻壳取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的稻壳同硅烷偶联剂、乙二醇、大豆卵磷脂、六偏磷酸钠、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、矿棉、膨润土共同放入球磨机中，以250转/分钟的转速处理3h后取出，再进行干燥粉碎过200目即可。
进一步的，步骤（2）中所述干燥后的物料整体水含量不大于10%。
一种降噪特性优良的电容器塑壳的制备方法，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取相应成分备用；
（2）将聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂、改性稻壳、棕榈油、纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏、异丙醇、聚阴离子纤维素、聚丙烯酸钠、亚磷酸二苯一异辛酯、增稠剂、消泡剂、分散剂共同混合放入到搅拌机中，保持温度为85℃，以400转/分钟的转速不断搅拌2h后得混合料备用；
（3）将步骤（2）所得的混合料放入到热流道共挤模具内进行热熔挤压成型即可。
进一步的，步骤（3）中所述处理时，控制温度为200℃、压力为12MPa。
实施例2
一种降噪特性优良的电容器塑壳，由如下重量份的物质制成：
55份聚碳酸酯、36份聚乙烯醇树脂、18份聚酰胺树脂、13份改性稻壳、3份棕榈油、5份纳米稀土粉、4份玻化微珠、2份钛白石膏、3份异丙醇、5份聚阴离子纤维素、4份聚丙烯酸钠、3份亚磷酸二苯一异辛酯、1.5份增稠剂、1.5份消泡剂、1.5份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：95份稻壳、4份硅烷偶联剂、5份乙二醇、2份大豆卵磷脂、3份六偏磷酸钠、4份石蜡、2份邻苯二甲酸二辛酯、7份碳酸钙、4份矿棉、7份膨润土。
进一步的，所述改性稻壳的制备方法包括如下步骤：
（1）将稻壳除杂后放入密闭罐中，保持压力为8MPa，以氮气为保护气体，控制温度为175℃，相对湿度为90~95%，保温保压处理3min后快速泄压、降温至常态，将稻壳取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的稻壳同硅烷偶联剂、乙二醇、大豆卵磷脂、六偏磷酸钠、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、矿棉、膨润土共同放入球磨机中，以230转/分钟的转速处理2.5h后取出，再进行干燥粉碎过200目即可。
进一步的，步骤（2）中所述干燥后的物料整体水含量不大于8%。
一种降噪特性优良的电容器塑壳的制备方法，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取相应成分备用；
（2）将聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂、改性稻壳、棕榈油、纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏、异丙醇、聚阴离子纤维素、聚丙烯酸钠、亚磷酸二苯一异辛酯、增稠剂、消泡剂、分散剂共同混合放入到搅拌机中，保持温度为83℃，以360转/分钟的转速不断搅拌1.5h后得混合料备用；
（3）将步骤（2）所得的混合料放入到热流道共挤模具内进行热熔挤压成型即可。
进一步的，步骤（3）中所述处理时，控制温度为190℃、压力为11MPa。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，不对稻壳做任何改性处理，即用等重量份的普通稻壳取代改性稻壳，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，其成分中不含有改性稻壳，除此外的方法步骤均相同。
对照组
市面上现有的ABS材料壳体。
为了对比本发明效果，对上述五种方式对应的壳体材料进行性能测试，下表1为相应的对比数据：
表1
| 抗拉强度（MPa） | 抗弯强度（MPa） | 热变形温度（℃） | 加工开裂率（%） | |
| 实施例1 | 80.6 | 130.4 | 165 | 0.21 |
| 实施例2 | 82.4 | 131.7 | 168 | 0.17 |
| 对比实施例1 | 77.6 | 120.8 | 151 | 0.63 |
| 对比实施例2 | 73.7 | 112.9 | 142 | 0.84 |
| 对照组 | 60.5 | 78.2 | 103 | 1.13 |
注：上表1中所述的加工开裂率是指在壳体加工过程中及加工完成后出现开裂、断裂废品所占的比率。
由上表1可以看出，本发明制得的电容器壳体抗拉、抗弯、耐热性能均比现有的ABS壳体材料强，而不对稻壳进行改性或不添加的对比实施例1、2均表现出性能下降的问题。
为了进一步对比本发明效果，选用同一批换流变电站的电力电容器，除壳体外的工艺设计均相同，壳体则分别用上述五种方法对应的壳体进行装配，然后将其分别置于简易半消声室内，用工频+变频器进行加载测试，下表2为对应各组最大的噪声分贝数据对比：
表2
| 噪声分贝（dB） | |
| 实施例1 | 54 |
| 实施例2 | 52 |
| 对比实施例1 | 75 |
| 对比实施例2 | 83 |
| 对照组 | 98 |
由上表2可以看出，本发明电容器壳体能显著降低工作的噪音，可很好的改善对人群或周边环境的影响，且实施难度小，便于推广。
Claims (6)
1.一种降噪特性优良的电容器塑壳，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
50~60份聚碳酸酯、30~40份聚乙烯醇树脂、15~20份聚酰胺树脂、10~15份改性稻壳、2~4份棕榈油、4~6份纳米稀土粉、3~5份玻化微珠、1~4份钛白石膏、2~4份异丙醇、4~7份聚阴离子纤维素、3~6份聚丙烯酸钠、2~5份亚磷酸二苯一异辛酯、1~2份增稠剂、1~2份消泡剂、1~2份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：90~100份稻壳、3~5份硅烷偶联剂、4~6份乙二醇、2~3份大豆卵磷脂、1~4份六偏磷酸钠、3~5份石蜡、1~3份邻苯二甲酸二辛酯、6~8份碳酸钙、3~5份矿棉、5~10份膨润土。
2.根据权利要求1所述的一种降噪特性优良的电容器塑壳，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
55份聚碳酸酯、36份聚乙烯醇树脂、18份聚酰胺树脂、13份改性稻壳、3份棕榈油、5份纳米稀土粉、4份玻化微珠、2份钛白石膏、3份异丙醇、5份聚阴离子纤维素、4份聚丙烯酸钠、3份亚磷酸二苯一异辛酯、1.5份增稠剂、1.5份消泡剂、1.5份分散剂；所述改性稻壳由如下重量份的物质制成：95份稻壳、4份硅烷偶联剂、5份乙二醇、2份大豆卵磷脂、3份六偏磷酸钠、4份石蜡、2份邻苯二甲酸二辛酯、7份碳酸钙、4份矿棉、7份膨润土。
3.根据权利要求1或2所述的一种降噪特性优良的电容器塑壳，其特征在于，所述改性稻壳的制备方法包括如下步骤：
（1）将稻壳除杂后放入密闭罐中，保持压力为8~9MPa，以氮气为保护气体，控制温度为170~180℃，相对湿度为90~95%，保温保压处理2~4min后快速泄压、降温至常态，将稻壳取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的稻壳同硅烷偶联剂、乙二醇、大豆卵磷脂、六偏磷酸钠、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、矿棉、膨润土共同放入球磨机中，以200~250转/分钟的转速处理2~3h后取出，再进行干燥粉碎过200目即可。
4.根据权利要求3所述的一种降噪特性优良的电容器塑壳，其特征在于，步骤（2）中所述干燥后的物料整体水含量不大于10%。
5.一种如权利要求1或2所述的降噪特性优良的电容器塑壳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取相应成分备用；
（2）将聚碳酸酯、聚乙烯醇树脂、聚酰胺树脂、改性稻壳、棕榈油、纳米稀土粉、玻化微珠、钛白石膏、异丙醇、聚阴离子纤维素、聚丙烯酸钠、亚磷酸二苯一异辛酯、增稠剂、消泡剂、分散剂共同混合放入到搅拌机中，保持温度为80~85℃，以300~400转/分钟的转速不断搅拌1~2h后得混合料备用；
（3）将步骤（2）所得的混合料放入到热流道共挤模具内进行热熔挤压成型即可。
6.根据权利要求5所述的一种降噪特性优良的电容器塑壳的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述处理时，控制温度为180~200℃、压力为10~12MPa。
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