CN111875946B - 用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法和空调接线端子板 - Google Patents

用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法和空调接线端子板 Download PDF

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Abstract

本发明提出了用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法和空调接线端子板，其中，用于空调接线端子板的复合材料包括：树脂10～20重量份；阻燃剂2～10重量份；烧结粉末35‑55重量份；助熔剂20～30重量份；表面处理剂0.2～0.5重量份；防滴落剂0.2～0.5重量份；以及抗氧剂0.1～0.5重量份。由此，该用于空调接线端子板的复合材料可在190℃～260℃条件下注塑成型，并且在500℃～700℃的高温条件下会自动烧结成固体。因此将其用于制备空调接线端子板，即便在高温下也可以保持端子板原来的形状，使端子板上的连接金属片不会裸露，进而有效阻止发热的连接金属片引燃其它塑料部件，最终有效消除安全隐患。

Description

用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法和空调接线端 子板
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体而言，设计一种可用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法，以及利用该复合材料制备得到的空调接线端子板。
背景技术
空调室内机的接线端子板，其作用是连接电源线与电控板。目前，空调行业的端子板材料绝大部分采用热固性塑料(如氨基树脂)，其次采用热塑性塑料(如阻燃PBT)，在正常使用情况下(例如，端子板与电源线固定紧密或端子板上的连接金属片干净不集尘)，这些材料可满足空调正常使用要求。但是试验发现，当空调室内机的接线端子板与电源线接触松动后，端子板上的金属连接片电阻大幅度增加，导致金属连接片大量发热(其温度最高可达700℃)，长时间发热导致端子板分解炭化至原来的结构形状不复存在，原来被端子板包裹的金属连接片完全裸露，高温裸露的连接片熔化并点燃了其它塑料部件，最终引起空调燃烧并引发火灾。
由此，为了提高空调设备安全性，有必要对用于空调接线端子板的材料进行改进，以排除现有空调机存在的安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于空调接线端子板的复合材料及其制备方法和利用该材料制备得到的用于空调接线端子板。该复合材料采用注塑成型工艺，生产效率高，制造成本较低；
根据本发明的一个方面，本发明提出一种用于空调接线端子板的复合材料，根据本发明的具体实施例，该复合材料包括：树脂10～20重量份；阻燃剂2～10重量份；烧结粉末35-55重量份；助熔剂20～30重量份；表面处理剂0.2～0.5重量份；防滴落剂0.2～0.5重量份以及抗氧剂0.1～0.5重量份。
由此，本发明上述实施例提出的用于空调接线端子板的复合材料可在230℃～310℃条件下注塑成型，并且在500℃～700℃的高温条件下，材料中的无机材料会自动烧结成固体。因此将其用于制备空调接线端子板，即便在高温下也可以保持端子板原来的形状，使端子板上的连接金属片不会裸露，进而有效阻止发热的连接金属片引燃其它塑料部件，从而有效消除安全隐患。
另外，根据本发明上述实施例的用于空调接线端子板的复合材料还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述树脂为聚苯醚树脂或聚苯硫醚树脂。
在本发明的一些实施例中，所述阻燃剂为水合氢氧化铝和/或水合氢氧化镁。
在本发明的一些实施例中，所述烧结粉末为α-氧化铝和/或轻质氧化镁。
在本发明的一些实施例中，所述助熔剂为磷酸二氢铝和/或磷酸氢铝。
在本发明的一些实施例中，所述表面处理剂为钛酸酯偶联剂。
在本发明的一些实施例中，所述钛酸酯偶联剂为选自异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯酰基)钛酸酯，异丙基4-氨基苯磺酰基二(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，所述防滴落剂为氟聚合物粉末，所述氟聚合物粉末采用PPO或PPS包覆处理制成。
在本发明的一些实施例中，所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010和/或亚磷酸酯类抗氧剂168。
根据本发明的第二方面，本发明提出了一种制备前面所述复合材料的方法，根据本发明的具体实施例，该方法包括：将阻燃剂、烧结粉末、助熔剂和表面处理剂按照预定比例进行高速搅拌混合，以便得到第一混合物；将树脂、防滴落剂和抗氧剂按照预定比例加入到所述第一混合物中，以便得到第二混合物；以及将所述第二混合物进行挤出造粒，以便得到所述复合材料。
由此，通过采用本发明上述实施例的制备方法可以有效地制备得到空调端子板用的复合材料，该方法中将热塑性塑料(树脂、防滴落剂和抗氧剂)中加入到低温烧结材料(阻燃剂、烧结粉末、助熔剂和表面处理剂)中，低温烧结材料中的表面处理剂可以对烧结粉末起到表面处理的作用，进而提高低温烧结材料与塑料基材(热塑性塑料)的界面结合强度，满足材料在正常使用情况下的强度要求。
根据本发明的第三方面，本发明提出了一种空调端子板，根据本发明的具体实施例，该空调接线端子板采用前面实施例所述的复合材料或者利用前面实施例方法制备得到的复合材料通过注塑成型得到。由此该端子板即便在高温调节下发生烧结反应，也仍能够保持原有的结构形状，阻止了发热的连接金属片点燃其它塑料部件，进而有效消除了安全隐患。
根据本发明的第四方面，本发明提出了一种空调，根据本发明的具体实施例，所述空调具有前面实施例所述的空调接线端子板。由此可以显著提高空调的安全性和使用寿命。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面，本发明提出一种用于空调接线端子板的复合材料，根据本发明的具体实施例，该复合材料包括：树脂10～20重量份；阻燃剂2～10重量份；烧结粉末35-55重量份；助熔剂20～30重量份；表面处理剂0.2～0.5重量份；防滴落剂0.2～0.5重量份以及抗氧剂0.1～0.5重量份。
由此，本发明上述实施例提出的用于空调接线端子板的复合材料可在230℃～310℃条件下注塑成型，并且在500℃～700℃的高温条件下，材料中的无机材料会自动烧结成固体。因此将其用于制备空调接线端子板，即便在高温下也可以保持端子板原来的形状，使端子板上的连接金属片不会裸露，进而有效阻止发热的连接金属片引燃其它塑料部件，从而有效消除安全隐患。
下面详细描述本发明具体实施例的用于空调接线端子板的复合材料。
根据本发明的具体实施例，该复合材料包括：树脂10～20重量份；阻燃剂2～10重量份；烧结粉末35-55重量份；助熔剂20～30重量份；表面处理剂0.2～0.5重量份；以及防滴落剂0.2～0.5重量份。其中，树脂和烧结粉末作为量大主要成分，即本发明的发明人通过将热塑性塑料与低温烧结材料进行结合，并通过加入表面处理剂对烧结粉末进行表面处理，进而可以显著提高烧结粉末与树脂基材的界面结合强度，满足复合后的材料在正常使用情况下的强度要求。
根据本发明的具体实施例，上述配方中采用的树脂可以为聚苯醚树脂或聚苯硫醚树脂。由于聚苯醚树脂或聚苯硫醚树的碳含量较高，因此经高温分解后成碳率也较高，进而有利于保持材料形状，避免材料形成疏松多孔结构。但是发明人发现树脂含量也不宜过高，若含量过高，材料高温分解后形成疏松多孔结构，且易碎。
根据本发明的具体实施例，所述烧结粉末为α-氧化铝和/或轻质氧化镁。α-氧化铝或轻质氧化镁是烧结反应物，与塑料基材的结合是通过钛酸酯偶联剂增强的。
根据本发明的具体实施例，上述阻燃剂可以为水合氢氧化铝和/或水合氢氧化镁。阻燃剂的用量为2～10重量份。由此，通过加入2～10重量份的水合氢氧化铝和/或水合氢氧化镁。采用水合氢氧化铝和/或水合氢氧化镁这类无机物阻燃剂在高温下不会降解，避免产生多孔结构。如果加入其它有机物阻燃剂，高温分解会使材料形成多孔结构，导致力学性能降低。另外，阻燃剂的用量为2～10重量份为最佳，若加入量过少，不能保证阻燃效果，而加入量过多，又降低了材料的力学性能。
根据本发明的具体实施例，添加的阻燃剂的量优选为4-7重量份，具体可以为4重量份、5重量份、6重量份或者7重量份。由此可以保证阻燃性，同时显著提高材料力学性能。
根据本发明的具体实施例，上述助熔剂可以选择磷酸二氢铝和/或磷酸氢铝。助熔剂的用量为20～30重量份。该助熔剂与烧结粉末反应，可以使得材料在高温下保持原来的结构。
根据本发明的具体实施例，上述表面处理剂可以采用钛酸酯偶联剂，采用该偶联剂可以增强阻燃剂、烧结粉末、助熔剂与塑料基材的界面结合力，提高材料的力学性能。
根据本发明的具体实施例，所述钛酸酯偶联剂为选自异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯酰基)钛酸酯，异丙基4-氨基苯磺酰基二(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的至少一种。由此，采用上述几种具体的钛酸酯偶联剂可以有效地增强阻燃剂、烧结粉末、助熔剂与塑料基材的界面结合力，进而提高材料的力学性能。
根据本发明的具体实施例，上述防滴落剂为氟聚合物粉末(PTFE)，所述氟聚合物粉末采用PPO或PPS包覆处理制成。根据本发明的具体实施例，防滴落剂的用量可以为0.2～0.5重量份。由此，在上述主要配方的基础上，只需要加入0.2～0.5重量份防滴落剂即可以有效防止材料燃烧过程中形成滴落物。
根据本发明的具体实施例，上述抗氧剂为酚类抗氧剂1010和/或亚磷酸酯类抗氧剂168。抗氧剂的用量为0.1～0.5重量份。由此，通过加入适量的抗氧剂可以提高复合材料的抗氧化性和使用寿命。
根据本发明的第二方面，本发明提出了一种制备前面所述复合材料的方法，根据本发明的具体实施例，该方法包括：将阻燃剂、烧结粉末、助熔剂和表面处理剂按照预定比例进行高速搅拌混合，以便得到第一混合物；将树脂、防滴落剂和抗氧剂按照预定比例加入到所述第一混合物中，以便得到第二混合物；以及将所述第二混合物进行挤出造粒，以便得到所述复合材料。
由此，通过采用本发明上述实施例的制备方法可以有效地制备得到空调端子板用的复合材料，该方法中将热塑性塑料(树脂、防滴落剂和抗氧剂)中加入到低温烧结材料(阻燃剂、烧结粉末、助熔剂和表面处理剂)中，低温烧结材料中的表面处理剂可以对烧结粉末起到表面处理的作用，进而提高低温烧结材料与塑料基材(热塑性塑料)的界面结合强度，满足材料在正常使用情况下的强度要求。
根据本发明的具体实施例，发明人发现，将热塑性塑料加入到低温烧结材料，或者反过来将低温烧结材料加入到热塑性塑料中对于获得复合材料的性能是一样的。
根据本发明的第三方面，本发明提出了一种空调端子板，根据本发明的具体实施例，该空调接线端子板采用前面实施例所述的复合材料通过注塑成型制备得到。
根据本发明的具体实施例，首先上述复合材料可在190℃～260℃条件下注塑成型，因此，具有生产效率高，制造成本较低的优点。其次，采用该材料注塑制成的空调端子板在500℃～700℃高温条件下自动烧结成固体，而不是分解碳化结构消失，因此可以有效保了端子板的原来形状，使端子板上的连接金属片不会裸露，阻止发热的连接金属片引燃其它塑料部件，有效消除安全隐患。
根据本发明的第四方面，本发明提出了一种空调，根据本发明的具体实施例，所述空调具有前面实施例所述的空调接线端子板。空调接线端子板的优点在此不再赘述。由此具有上述实施例接线端子板的空调，可以显著提高空调的安全性和使用寿命。
实施例1
1、制备复合材料：聚苯醚树脂20重量份、水合氢氧化铝7重量份、α-氧化铝48重量份、磷酸二氢铝23.6重量份、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯酰基)钛酸酯0.5重量份、PPO包覆的PTFE0.5重量份、1010和168共0.4重量份。
首先，将水合氢氧化铝、α-氧化铝、磷酸二氢铝、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯酰基)钛酸酯按上述比例在高速搅拌机上混合20分钟，干燥，得到第一混合物。
其次，将聚苯醚树脂、PTFE、1010\168按上述比例加入到第一混合物中，在高速搅拌机上混合20分钟，干燥，得到第二混合物。
最后，将第二混合物加入到双螺杆挤出机上混炼、挤出抽条、切粒、筛选、烘干、包装，得到复合材料。
2、制备空调用接线端子板：
利用上述制备得到的复合材料经过注塑成型制备得到空调用接线端子板，注塑温度为260-270℃。
实施例2
1、制备复合材料：聚苯硫醚树脂20份、水合氢氧化铝5份、α-氧化铝50份、磷酸二氢铝23.6份、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯0.5份、PPS包覆的PTFE0.5份、1010和168共0.4份。
首先，将水合氢氧化铝、氧化铝、磷酸二氢铝、异丙三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯按上述比例在高速搅拌机上混合20分钟，干燥，得到第一混合物。
其次，将聚苯醚树脂、PTFE、1010\168按上述比例加入到第一混合物中，在高速搅拌机上混合20分钟，干燥，得到第二混合物。
最后，将第二混合物加入到双螺杆挤出机上混炼、挤出抽条、切粒、筛选、烘干、包装。
2、制备空调用接线端子板：
利用上述制备得到的复合材料经过注塑成型制备得到空调用接线端子板，注塑温度为290-300℃。
对比例
选择现有常用制备空调接线端子板的材料：慈溪市奥瑞塑料制品有限公司，型号为UF1P/1氨基材料。
利用上述材料制备经过注塑成型制备得到空调用接线端子板。
测试：分别对实施例1-2和对比例的复合材料注塑成型后的端子板进行测试，测试数据如表1所示。
表1
Figure BDA0002612753520000071
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在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种用于空调接线端子板的复合材料，包括：
树脂10～20重量份，所述树脂为聚苯醚树脂或聚苯硫醚树脂；
阻燃剂2～10重量份，所述阻燃剂为水合氢氧化铝和/或水合氢氧化镁；
烧结粉末35-55重量份，所述烧结粉末为α-氧化铝和/或轻质氧化镁；
助熔剂20～30重量份，所述助熔剂为磷酸二氢铝和/或磷酸氢铝；
表面处理剂0.2～0.5重量份，所述表面处理剂为钛酸酯偶联剂，所述钛酸酯偶联剂为选自异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯酰基)钛酸酯，异丙基4-氨基苯磺酰基二(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的至少一种；
防滴落剂0.2～0.5重量份，所述防滴落剂为氟聚合物粉末，所述氟聚合物粉末采用PPO或PPS包覆处理制成；
以及
抗氧剂0.1～0.5重量份，所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010和/或亚磷酸酯类抗氧剂168。
2.一种制备权利要求1所述的复合材料的方法，其特征在于，包括：
将阻燃剂、烧结粉末、助熔剂和表面处理剂按照预定比例进行高速搅拌混合，以便得到第一混合物；
将树脂、防滴落剂和抗氧剂按照预定比例加入到所述第一混合物中，以便得到第二混合物；以及
将所述第二混合物进行挤出造粒，以便得到所述复合材料。
3.一种空调接线端子板，其特征在于，所述空调接线端子板采用复合材料注塑成型得到，所述复合材料为权利要求1所述的复合材料或者利用权利要求2所述方法制备得到的复合材料。
4.一种空调，其特征在于，所述空调具有权利要求3所述的空调接线端子板。
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