CN106633402A - 一种低压配电箱绝缘材料的制备方法 - Google Patents

一种低压配电箱绝缘材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，制备步骤如下：1）称取PP、氢氧化铝、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维、氯化石蜡、氧化锌、滑石粉、抗氧剂DLTP、硬脂酸锌、乙炔炭黑和三碱式硫酸铅；2）将原料投入搅拌机混合，升温，混合；3）混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度170‑190℃，机身温度200‑210℃、205‑215℃、210‑220℃、215‑225℃、220‑230℃，机头温度225‑235℃、230‑240℃、235‑245℃、240‑250℃、245‑255℃，螺杆转速35‑45r/min，投料转速30‑40 r/min。本发明所制得的产品相对密度0.91‑0.93，拉伸强度35‑55MPa，伸长率450‑650%；产品耐高温，耐热温度120‑160℃，缺口冲击强度15‑35kJ/m；耐寒性‑50℃，氧指数30‑50%，弯曲强度50‑70MPa；布氏硬度104‑108，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压20‑60kV/mm。

Description

一种低压配电箱绝缘材料的制备方法
技术领域
本申请属于绝缘材料领域，尤其涉及一种低压配电箱绝缘材料的制备方法。
背景技术
绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。
不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重。高压电工装置如高压电机、高压电缆等用的绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗。低压电器则以机械强度、断裂伸长率、 耐热等级等作为主要要求。
影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分的含量。极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，并且容易吸附杂质离子增加电导而降低其介电性能。故在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电容器用电介质要求有高的介电常数以提高其比特性。
绝缘材料的研制和开发的水平是影响制约电工技术发展的关键之一。从今后趋势来看，要求发展耐高压、耐热绝缘,无溶剂无公害绝缘，复合绝缘,耐腐蚀、耐水、耐油、耐深冷、耐辐照及阻燃材料，发展节能材料。重点是发展用于高压大容量发电机的环氧云母绝缘体系；中小型电机用的F、H级绝缘系列；高压输变电设备用的六氟化硫气态介质；取代氯化联苯的新型无毒合成介质；高性能绝缘油；合成纸复合绝缘；阻燃性橡塑材料和表面防护材料等，同时要积极加速传统电工设备用绝缘材料的更新换代。
为此，如何设计制备一种强度高、硬度高、断裂伸长率高和绝缘性好的低压配电箱绝缘材料是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本发明的目的在于提供一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，解决现有绝缘才能强度低、伸长率低、硬度低的技术问题。
技术方案：
一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其制备步骤如下：
第一步：称取PP、氢氧化铝、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维、氯化石蜡、氧化锌、滑石粉、抗氧剂DLTP、硬脂酸锌、乙炔炭黑和三碱式硫酸铅；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为350-550r/min，混合1-3h；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度170-190℃，机身温度200-210℃、205-215℃、210-220℃、215-225℃、220-230℃，机头温度225-235℃、230-240℃、235-245℃、240-250℃、245-255℃，螺杆转速35-45r/min，投料转速30-40 r/min。
优选地，第一步中的各原料，按重量份数配比如下：PP100份；氢氧化铝50-90份；钛酸酯偶联剂1.5-5.5份；玻璃纤维10-30份；氯化石蜡12-18份；氧化锌5-25份；滑石粉13-17份；抗氧剂DLTP0.5-2.5份；硬脂酸锌0.2-0.8份；乙炔炭黑为15-35份；三碱式硫酸铅1-5份。
优选地，第一步中的各原料，按重量份数配比如下：PP100份；氢氧化铝60-80份；钛酸酯偶联剂2.5-4.5份；玻璃纤维15-25份；氯化石蜡13-17份；氧化锌10-20份；滑石粉14-16份；抗氧剂DLTP1-2份；硬脂酸锌0.3-0.7份；乙炔炭黑为20-30份；三碱式硫酸铅2-4份。
优选地，第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝60份；钛酸酯偶联剂2.5份；玻璃纤维15份；氯化石蜡13份；氧化锌10份；滑石粉14份；抗氧剂DLTP1份；硬脂酸锌0.3份；乙炔炭黑为20份；三碱式硫酸铅2份。
优选地，第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝80份；钛酸酯偶联剂4.5份；玻璃纤维25份；氯化石蜡17份；氧化锌20份；滑石粉16份；抗氧剂DLTP2份；硬脂酸锌0.7份；乙炔炭黑为30份；三碱式硫酸铅4份。
优选地，第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝70份；钛酸酯偶联剂3.5份；玻璃纤维20份；氯化石蜡15份；氧化锌15份；滑石粉15份；抗氧剂DLTP1.5份；硬脂酸锌0.5份；乙炔炭黑为25份；三碱式硫酸铅3份。
有益效果：
本发明具有以下技术效果：1、所制得的产品相对密度0.91-0.93，拉伸强度35-55MPa，伸长率450-650%；2、所制得的产品耐高温，耐热温度120-160℃，缺口冲击强度15-35kJ/m；3、耐寒性-50℃，氧指数30-50%，弯曲强度50-70MPa；4、布氏硬度104-108，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压20-60kV/mm。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PP100份；氢氧化铝50份；钛酸酯偶联剂1.5份；玻璃纤维10份；氯化石蜡12份；氧化锌5份；滑石粉13份；抗氧剂DLTP0.5份；硬脂酸锌0.2份；乙炔炭黑为15份；三碱式硫酸铅1份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为350r/min，混合1h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度170℃，机身温度200℃、205℃、210℃、215℃、220℃，机头温度225℃、230℃、235℃、240℃、245℃，螺杆转速35r/min，投料转速30r/min。
产品相对密度0.91，拉伸强度35MPa，伸长率450%；产品耐高温，耐热温度120℃，缺口冲击强度15kJ/m；耐寒性-50℃，氧指数30%，弯曲强度50MPa；布氏硬度104，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压20kV/mm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2:
按照重量份数配比称取PP100份；氢氧化铝90份；钛酸酯偶联剂5.5份；玻璃纤维30份；氯化石蜡18份；氧化锌25份；滑石粉17份；抗氧剂DLTP2.5份；硬脂酸锌0.8份；乙炔炭黑为35份；三碱式硫酸铅5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为550r/min，混合3h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度190℃，机身温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，机头温度235℃、240℃、245℃、250℃、255℃，螺杆转速45r/min，投料转速40r/min。
产品相对密度0.91，拉伸强度40MPa，伸长率500%；产品耐高温，耐热温度130℃，缺口冲击强度20kJ/m；耐寒性-50℃，氧指数35%，弯曲强度55MPa；布氏硬度105，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压30kV/mm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3:
按照重量份数配比称取PP100份；氢氧化铝60份；钛酸酯偶联剂2.5份；玻璃纤维15份；氯化石蜡13份；氧化锌10份；滑石粉14份；抗氧剂DLTP1份；硬脂酸锌0.3份；乙炔炭黑为20份；三碱式硫酸铅2份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为350r/min，混合1h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度170℃，机身温度200℃、205℃、210℃、215℃、220℃，机头温度225℃、230℃、235℃、240℃、245℃，螺杆转速35r/min，投料转速30r/min。
产品相对密度0.92，拉伸强度45MPa，伸长率550%；产品耐高温，耐热温度140℃，缺口冲击强度25kJ/m；耐寒性-50℃，氧指数40%，弯曲强度60MPa；布氏硬度106，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压40kV/mm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例4:
按照重量份数配比称取PP100份；氢氧化铝80份；钛酸酯偶联剂4.5份；玻璃纤维25份；氯化石蜡17份；氧化锌20份；滑石粉16份；抗氧剂DLTP2份；硬脂酸锌0.7份；乙炔炭黑为30份；三碱式硫酸铅4份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为550r/min，混合3h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度190℃，机身温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，机头温度235℃、240℃、245℃、250℃、255℃，螺杆转速45r/min，投料转速40r/min。
产品相对密度0.92，拉伸强度50MPa，伸长率600%；产品耐高温，耐热温度150℃，缺口冲击强度30kJ/m；耐寒性-50℃，氧指数45%，弯曲强度65MPa；布氏硬度107，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压50kV/mm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例5:
按照重量份数配比称取PP100份；氢氧化铝70份；钛酸酯偶联剂3.5份；玻璃纤维20份；氯化石蜡15份；氧化锌15份；滑石粉15份；抗氧剂DLTP1.5份；硬脂酸锌0.5份；乙炔炭黑为25份；三碱式硫酸铅3份。
将原料投入搅拌机混合，升温至70℃，混合速度为450r/min，混合2h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度180℃，机身温度205℃、210℃、215℃、220℃、225℃，机头温度230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，螺杆转速40r/min，投料转速35r/min。
产品相对密度0.93，拉伸强度55MPa，伸长率650%；产品耐高温，耐热温度160℃，缺口冲击强度35kJ/m；耐寒性-50℃，氧指数50%，弯曲强度70MPa；布氏硬度108，成本低廉，操作简单，交流电绝缘及穿电压60kV/mm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
第一步：称取PP、氢氧化铝、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维、氯化石蜡、氧化锌、滑石粉、抗氧剂DLTP、硬脂酸锌、乙炔炭黑和三碱式硫酸铅；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为350-550r/min，混合1-3h；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，加料段温度170-190℃，机身温度200-210℃、205-215℃、210-220℃、215-225℃、220-230℃，机头温度225-235℃、230-240℃、235-245℃、240-250℃、245-255℃，螺杆转速35-45r/min，投料转速30-40 r/min。
2.根据权利要求1所述一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：第一步中的各原料，按重量份数配比如下：PP100份；氢氧化铝50-90份；钛酸酯偶联剂1.5-5.5份；玻璃纤维10-30份；氯化石蜡12-18份；氧化锌5-25份；滑石粉13-17份；抗氧剂DLTP0.5-2.5份；硬脂酸锌0.2-0.8份；乙炔炭黑为15-35份；三碱式硫酸铅1-5份。
3.根据权利要求1所述一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：第一步中的各原料，按重量份数配比如下：PP100份；氢氧化铝60-80份；钛酸酯偶联剂2.5-4.5份；玻璃纤维15-25份；氯化石蜡13-17份；氧化锌10-20份；滑石粉14-16份；抗氧剂DLTP1-2份；硬脂酸锌0.3-0.7份；乙炔炭黑为20-30份；三碱式硫酸铅2-4份。
4.根据权利要求1所述一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝60份；钛酸酯偶联剂2.5份；玻璃纤维15份；氯化石蜡13份；氧化锌10份；滑石粉14份；抗氧剂DLTP1份；硬脂酸锌0.3份；乙炔炭黑为20份；三碱式硫酸铅2份。
5.根据权利要求1所述一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝80份；钛酸酯偶联剂4.5份；玻璃纤维25份；氯化石蜡17份；氧化锌20份；滑石粉16份；抗氧剂DLTP2份；硬脂酸锌0.7份；乙炔炭黑为30份；三碱式硫酸铅4份。
6.根据权利要求1所述一种低压配电箱绝缘材料的制备方法，其特征在于：第一步中的各原料，PP100份；氢氧化铝70份；钛酸酯偶联剂3.5份；玻璃纤维20份；氯化石蜡15份；氧化锌15份；滑石粉15份；抗氧剂DLTP1.5份；硬脂酸锌0.5份；乙炔炭黑为25份；三碱式硫酸铅3份。
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