CN114231015A - 一种耐电弧耐电痕高阻燃性的ppe合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料及其制备方法,涉及高分子复合材料加工技术领域。本发明公开的耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料,是由以下重量份数的原料组成:聚苯醚30~70份,聚苯乙烯10~45份,增韧剂5~16份,复合抗氧剂0.1~1.0份,润滑剂0.2~3份,磷系阻燃剂5~18份,氮系阻燃剂2~8份,钛白粉0.5~3份,绝缘剂5~20份,相容剂5~15份,硫酸钡8~25份,聚四氟乙烯0.2~2份和紫外线吸收剂0.1~2份。本发明提供了一种环保型PPE复合合金材料,耐油、强酸、强碱,能适合高温高湿或低温冰冻条件下,仍保证其具有耐老化时间长、耐电痕、耐电弧和高阻燃性能,可满足任何行业对此性能要求的产品需求。

Description

一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料
技术领域
本发明属于高分子复合材料加工技术领域,尤其涉及一种耐电 弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPE)材料作为世界五大通用工程塑料之一,是一种无毒、 透明、相对密度小,具有优良的机械强度,耐热、阻燃、尺寸稳定性 好,有突出的电绝缘性。其主要缺点是:熔融流动性差,有应力开裂 倾向,加工成型困难,使其单独应用受到了很大限制。
通过在PPE体系中加入聚苯乙烯(PS),可以明显改善PPE的流动 性、耐开裂性及加工性能。
就目前市场对PPE特殊材料要求的:耐电弧、耐电痕、高阻燃、 耐老化、耐油、强酸、强碱。而普通改性PPE材料存在CTI值偏低、 耐电弧性差、容易开裂、耐老化不够等缺点。
由于PPE材料的耐漏电起痕性能和耐电弧性差,因此,在材料中 添加了绝缘性能特别突出的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET,来提高合金 材料的耐油、酸、碱和耐漏电起痕性能和耐电弧性,但由于聚对苯二 甲酸乙二醇酯PET和PPE共混物是一个高度不相容的体系,体系中存 在分散相相区尺寸很大的两相结构,其宏观力学性能特征呈脆性断裂, 为了解决这不相容性,本发明技术人员研究并自制了相容剂,即聚苯 乙烯(PS)共聚物相容剂,在本发明合金中添加相容剂后,共混物的相 容性得到改善,分散相相区尺寸减小,共混物的拉伸性能呈韧性断裂, 利用钛白粉吸收水份来降低和稳固耐漏电起痕性能和延长耐电弧性时间,利用添加硫酸钡来加强合金的耐酸、碱强度,利用其它助剂, 制备出了机械性能和物理性能优良的特种合金。
因此,研制出一种耐老化、耐油、强酸、强碱,耐电弧、耐电痕、 高阻燃的合金材料是本发明的研发难点。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种环保型PPE合金材料,能适合特殊 要求的,即在紫外线、高温高湿或低温冰冻条件下,仍保证其具有耐 老化时间长、高流动性、高抗冲击性和高阻燃性能,可满足油、强酸、 强碱浸泡时间长而不开裂,耐漏电起痕性能和耐电弧性能突出的任何 环境条件下的产品需求。
为了实现本发明的目的,本发明提供了一种耐电弧、耐电痕、高 阻燃性的PPE合金材料,是由以下重量份数的原料组成:聚苯醚PPE 30~70份,聚苯乙烯PS10~45份,增韧剂5~16份,复合抗氧剂0.1~ 1.0份,润滑剂0.2~3份,磷系阻燃剂5~18份,氮系阻燃剂2~8份,钛白粉0.5~3份,绝缘剂聚对苯二甲酸乙二醇酯PET 5~20份, 相容剂5~15份,硫酸钡8~25份,聚四氟乙烯0.2~2份和紫外线 吸收剂0.1~2份。
现当今市场还没耐电弧、耐电痕性的PPE合金材料。研发人员在 制备一种高韧性、高阻燃性的合金材料时,添加完全不相容的PET后, 在自制相容剂的作用下,出现了意想不到的效果,当相容剂中添加甲 基丙烯酸缩水甘油酯GMA后,相容剂在PPO与PET相容性上,共混物 的相分离程度随着温度的升高而加大,其热转变温度、动态力学转变 点及相形态均具有组成依赖性。增容剂GMA的加入改善了体系的相容 程度。随着GMA含量的增加,其相容程度提高;分散相尺寸因增容剂 的加入而变小,界面层的结合也得到了很好的改善,从而得到一种耐 电弧、耐电痕性、高阻燃的PPE合金材料。弥补了当今市场上耐电弧、 耐电痕性的PPE合金材料的空缺。本发明完全可以应运到需要耐油 性、耐酸、碱性、耐电弧性、耐漏电起性要求较高的行业的产品。
进一步的,所述相容剂为PS/PPE母粒,所述PS/PPE母粒是由以 下重量份数的原料组成:聚苯醚PPE30份、聚苯乙烯PS 60份、聚乙 烯PE 4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 3份、增韧剂EMA 5份、马 来酸酐MAH3份、引发剂0.3份、苯偶姻0.2份;
所述PS/PPE母粒的制备方法为:按重量比称取原料,将称取的 各组分原料放入高速搅拌机,经高速搅拌机搅拌2~5min完全混合均 匀后,再经双螺杆挤出机共混挤出,双螺杆挤出机温度在200~260℃, 螺杆转速为35~55Hz,冷却,切粒,制得PS/PPE母粒。
进一步的,所述增韧剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)。
进一步的,所述复合抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,所述主抗 氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧 剂1010),所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗 氧剂168)。
进一步的,所述润滑剂为硅酮。
进一步的,所述磷系阻燃剂为PX220。
进一步的,所述氮系阻燃剂为MCA。
进一步的,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、二苯甲酮类或苯并 三唑类中任意一种或多种。
本发明还提供了一种耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料 的制备方法,具体包括以下步骤:
按重量份数的配比称取原料,将称取的各组分原料放入高速搅拌 机,经高速搅拌机搅拌2~5min完全混合均匀后,再经双螺杆挤出机 共混挤出,冷却,切粒,制得PPE合金材料。其中,双螺杆挤出机 的温度为220~260℃,螺杆转速为35~55Hz。
本发明取得了以下有益效果:
1、本发明的自制相容剂PS/PPE母料以PPE和PS为基体材料, 利用增韧剂EMA、改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、引发剂等进行 树脂聚合反应,使PPE和PS、PE能完全融合共混,并可使合金材料 中PPE与PET树脂完全融合共混,从而在本发明中具有优异的相容性,并且制成母粒,易添加,方便生产,在成型过程中直接添加不会出现 料花现象。
2、本发明以PPE和PS为基体材料,其中PPE为主基体材料,利 用自制相容剂PS/PPE母料来进行树脂聚合反应,使PET和PPE能完 全融合共混,提高了本发明中各组分间的相容性,从而使本发明合金 材料的耐油、酸、碱和耐漏电起痕性能和耐电弧性大幅提升;利用添加硫酸钡来加强合金的耐酸、碱强度;通过添加PTFE来改善本发明 合金材料的耐高低温性能;利用增韧剂、复合抗氧剂、润滑剂、复合 阻燃剂等辅助剂的适当组分和配比来进行合理搭配,使其各组分间相 互作用、相容共混来调整本发明的产品性能,使本发明在抗高温高湿、 低温冰冻、耐老化、阻燃性能等方面突出。
3、本发明的电绝缘性突出,吸水率小,解决了应力开裂、加工 成型困难的问题,还具有良好的综合机械性能和物理性能,属绿色环 保合金材料,应用前景十分可观。
4、本发明通过在PPE树脂里添加自制的相容性剂和足量的辅助 材料产生了意想不到的效果,材料能满足1.6mm阻燃V0级、耐老化、 耐油、强酸、强碱浸泡不开裂要求,材料的耐漏电起痕性能达到 IEC-60112标准的II级(≧400V),其耐电弧达到了190秒。
5、可根据产品功能需求,往本发明的配方添加合适的功能助剂, 又能达到其它所需的性能,如:本发明中若添加玻纤,则可以衍生出 加强型改性合金材料,显著提高本发明的力学性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料, 是由以下重量份数的原料组成:聚苯醚PPE 30~70份,聚苯乙烯PS 10~45份,增韧剂5~16份,复合抗氧剂0.1~1.0份,润滑剂0.2~ 3份,磷系阻燃剂5~18份,氮系阻燃剂2~8份,钛白粉0.5~3 份,绝缘剂聚对苯二甲酸乙二醇酯PET 5~20份,相容剂5~15份, 硫酸钡8~25份,聚四氟乙烯0.2~2份和紫外线吸收剂0.1~2份。
本发明优选的聚苯醚树脂的特性粘度0.3-0.6dl/g,为南通星辰 合成材料有限公司的LXN045。
本发明使用的聚苯乙烯选自上海思泉的476L,具有良好的电性 能,体积电阻率和表面电阻率分别高达1016~1018Ω·cm和1015~ 1018Ω;介电损耗角正切值极低,并且不受频率和环境温度、湿度变 化的影响,是优异绝缘材料。本发明的聚苯乙烯的加入,能使本发明 的PPE合金材料具有优异的电绝缘性,并对耐电痕、耐电弧性有较大 的改善。
本发明中的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET属结晶型饱和聚酯,选自 常州华润的CR-8828,乳白色的聚合物。PET电绝缘性优良,甚至在 高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳 性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好,其耐电弧达到了190秒左右。然 而PET与PPE之间不相容,则PET加入到PPE中,若不解决两者的相 容性,对本发明合金材料的力学性能和电学性能均有影响,并会使合 金材料的综合性能显著降低。
本发明中,将磷系阻燃剂和氮系阻燃剂组合使用,能使本发明合 金材料1.6mm离火即熄,能轻松满足V0级。
本发明中,钛白粉为一种纳米二氧化钛,其屏蔽紫外线作用强, 有良好的分散性,作为耐候性优良的光屏蔽剂,具有很高的化学稳定 性、热稳定性、超亲水性、非迁移性,还具有抗紫外线、抗菌、自洁 净、抗老化性能。
本发明中,硫酸钡是以重晶石为主要原料,重晶石几乎不溶于水、 乙醇、稀酸、碱溶液,溶于热浓硫酸中。用添加硫酸钡来加强合金的 耐酸、碱强度起到了优良的效果,长期浸泡在油,酸、碱中不开裂。
本发明中,优选的,聚四氟乙烯(PTFE)选自日本大金的F-104, 为白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良,可在-180~260℃长期使 用。PTFE的加入,使本发明的耐高低温性能显著提高,并在相容剂 (PS/PPE母粒)的作用下与合金材料中的其它组分很好的相容,还能进一步提高本发明的力学强度。
本发明中,优选的,相容剂为PS/PPE母粒,其按重量份数计: 聚苯醚PPE 30份、聚苯乙烯PS 60份、聚乙烯PE 4份、甲基丙烯酸 缩水甘油酯GMA 2份、增韧剂EMA 5份、马来酸酐MAH3份、引发剂0.3 份、苯偶姻0.2份。
本发明中,优选的,PS/PPE母粒的制备方法为:按上述重量份 数的配比称取原料,将称取的各组分原料放入高速搅拌机,经高速搅 拌机搅拌2~5min完全混合均匀后,再经双螺杆挤出机共混挤出,双 螺杆挤出机温度在200~260℃,螺杆转速为35~55Hz,冷却,切粒, 制得相容剂母粒。
本发明的PS/PPE母料是以PS和PPE为基体材料,在引发剂、反 应增溶剂GMA、活性单体马来酸酐和苯偶姻的作用下,发生聚合反应, 使PPE和PS、PE能完全融合共混,并具有很好的界面结合力,增强 了合金材料中各组分之间的相容性,从而提高了PET与PPE之间的界 面结合力,改善了PPE合金材料的力学强度、耐漏电起痕性能和耐电 弧性,使PPE合金材料的综合性能均显著提升。
本发明中,优选的,引发剂为DCP(过氧化二异丙苯),是一种 强氧化剂。DCP能均裂分解出两个初级自由基,该分解产生近似一级 速率的反应,并在水溶液中没有副反应。DCP通过平滑、稳定、可控 制的分解反应,产生高线性和分子量的聚合物,可用作单体聚合的引发剂;可用作天然胶、合成胶、聚乙烯树脂用硫化剂和交联剂;可用 作含水的可作润湿剂。本发明中加入DCP提高了相容剂与PPE合金材 料中各组分之间的相容性,从而提高了PPE合金材料的力学性能和电 学性能。
本发明中,优选的,相容剂PS/PPE母料中增韧剂为乙烯-丙烯酸 甲酯共聚物(EMA),EMA低温热封性佳,可作为工程塑胶原料的改 性剂。
本发明中,优选的,SEBS是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯 加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物,具 有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性,具有优异的耐老化性能, 既具有可塑性,又具有高弹性,无需硫化即可加工使用,边角料可重 使用,广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂, 具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能:较好 的耐温性能,其脆化温度≤-60℃,最高使用温度达到149℃,在氧 气气氛下其分解温度大于270℃。
本发明EMA作为PS/PPE母料中的增韧剂,可提高PS/PPE母料机 械强度和耐低温性,其作为PS/PPE母料的一部分加入到PPE合金材 料中,在高温共混作用下,可与PPE合金材料中的SEBS共混结合, 产生协同作用,共同作用于整个合金体系,进而共同作为本发明的耐 寒增韧剂、相容剂和抗冲击改性剂使用,显著提高了本发明的机械强 度、耐高低温性和耐候性。EMA的主要功能就是增强材料在低温环境 的韧性强度,从对比例到实施侧中的相容剂比例可以看出低温环境产 品性能的提升,这主要是相容剂中EMA的作用。
本发明中,优选的,复合抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,主抗 氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧 剂1010),辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧 剂168)。
本发明中,优选的,润滑剂为硅酮。能有效提高改善加工性能, 混料速率、流动、充模、脱模减少模头积聚物。明显降低摩擦系数, 提高滑爽性,减少加工能耗,提高生产效率,延长加工设备使用寿命。 有效提高塑料的熔融速率和变形性,降低黏度改善塑化,防止熔体爆 裂。提高塑料制品表面的光滑感、光泽度、触感和耐磨性、耐腐蚀性、 耐老化性,增加伸长率和悬梁冲击强度。
本发明中,优选的,阻燃剂为PX220(多聚芳基磷酸酯)选自浙 江万盛的,磷系阻燃剂,白色粉末或粒状,具有良好的加工性、独 特的自熄性能和良好的兼容性等优点。MCA阻燃剂是一种性能优良的 氮系无卤阻燃剂,选自浙江旭森的,白色粉末、无毒、无味、有滑腻感,不溶于水和大部分有机溶剂;同时也是塑料优良的润滑剂,阻燃 效率高、适用性强、价格便宜等优势,MCA系无毒无害环保型绿色产 品,耐温性能高,热稳定性好。
本发明通过PX220和MCA的协同相互作用,显著提高了本发明的 耐温性和阻燃性能,并能使本发明保持优异的综合力学性能。
本发明中,优选的,紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、二苯甲酮类或 苯并三唑类中任意一种或多种,这些优选组分,热稳定性好,化学稳 定性好,无色、无毒、无臭。本发明实施例中使用的紫外线吸收剂为 水杨酸苯酯,分子式是C13H10O3,分子量是214.23,能吸收紫外光, 与本发明使用的树脂相容性好。
本发明中还提供了一种耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材 料的制备方法,具体包括以下步骤:
按重量份数的配比称取原料,将称取的各组分原料放入高速搅拌 机,经高速搅拌机搅拌2~5min完全混合均匀后,再经双螺杆挤出机 共混挤出,冷却,切粒,制得PPE合金材料。其中,双螺杆挤出机 的温度为200~260℃,螺杆转速为35~55Hz。
下面结合具体实施例对本发明的耐电弧、耐电痕、高阻燃性的 PPE合金材料及其制备方法予以说明。
对比例1
本实施例PPE合金材料的制备方法为:按质量分数称取,将PPE 30份、PS 48份、增韧剂10份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.1 份、硅酮0.2份、PX220 13份、MCA 0份、钛白粉0.5份、绝缘剂 PET 8份、硫酸钡10份、聚四氟乙烯0.2份和紫外线吸收剂0.1份 放入高速混合机内混合2~5分钟,出料;用双螺杆挤出机进行共混 造粒,制得PPE合金材料。双螺杆挤出加工温度200~260℃,螺杆 转速为35~55Hz。双螺杆挤出机设置的具体各段温度见表2。
对比例2
本实施例PPE合金材料的制备方法为:按质量分数称取,将PPE 70份、PS 20份、增韧剂10份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.1 份、硅酮0.2份、PX220 8份、MCA 5份、钛白粉0.5份、绝缘剂 PET 8份、自制相容剂(本发明中均指PS/PPE母粒,下同)6份、硫 酸钡10份、聚四氟乙烯0.2份和紫外线吸收剂0.1份放入高速混合 机内混合2~5分钟,出料;用双螺杆挤出机进行共混造粒,制得PPE 合金材料。双螺杆挤出加工温度200~260℃,螺杆转速为35~55Hz。 双螺杆挤出机设置的具体各段温度见表2。
对比例3
本实施例PPE合金材料的制备方法为:按质量分数称取,将PPE 70份、PS 20份、增韧剂10份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.1 份、硅酮0.2份、PX220 8份、MCA 5份、钛白粉0.5份、绝缘剂 PET 8份、自制相容剂(本对比例3中的自制相容剂中未加入EMA)6 份、硫酸钡10份、聚四氟乙烯0.2份和紫外线吸收剂0.1份放入高 速混合机内混合2~5分钟,出料;用双螺杆挤出机进行共混造粒, 制得PPE合金材料。双螺杆挤出加工温度200~260℃,螺杆转速为 35~55Hz。双螺杆挤出机设置的具体各段温度见表2。
实施例1
本实施例PPE合金材料的制备方法为:按质量分数称取,将PPE 37份、PS 45份、增韧剂8份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.1 份、硅酮0.2份、PX220 15份、MCA 5份、钛白粉0.6份、绝缘剂 PET 10份、自制相容剂8份、硫酸钡12份、聚四氟乙烯0.5份和紫 外线吸收剂0.1份放入高速混合机内混合2~5分钟,出料;用双螺 杆挤出机进行共混造粒,制得PPE合金材料。双螺杆挤出加工温度 200~260℃,螺杆转速为35~55Hz。双螺杆挤出机设置的具体各段 温度见表2。
实施例2~5
按照上述实施例1的方式制备PPE合金材料,不同之处在于制备 原料的用量不同,具体配方和数值可见表1,另外,实施例2~5的 制备方法中双螺杆挤出机设置的具体各段温度见表2。
表1实施例1~5和对比例的合金材料各组分及其份数
Figure BDA0003414215140000101
Figure BDA0003414215140000111
表2双螺杆挤出机各区温度及主机转速设置
Figure BDA0003414215140000112
将实施例1~5和对比例1~3经双螺杆挤出机制得的颗粒状PPE 合金材料在250-280℃的注塑机中注塑成型,制备出拉伸、弯曲、冲 击、阻燃样条样品,按ASTM国标标准对样条样品进行性能测试,性 能测试结果见表3。
熔融指数参照ISO 1133标准规定进行测试,280℃,5Kg;
拉伸强度参照ASTM D638标准规定进行测试;
弯曲强度参照ASTM D790标准规定进行测试;
缺口冲击强度参照ASTM D256标准规定进行测试;
热变形温度参照ASTM D648标准规定进行测试;
阻燃性参照UL-94标准规定进行测试;
高温高湿存储参照GB/T2423.2.Bb/IEC 60068-2-2标准规定进行 测试;
低温存储参照GB/T2423.1.Ab/IEC 60068-2-1标准规定进行测 试;
测试样条样品在测试前,先在常温23±2℃,相对湿度50±10% 的环境中放置48小时。
表3对比例1~3和实施例1~5的性能测试结果
Figure BDA0003414215140000121
从对比例1~3数据可以看出磷系氮系阻燃剂组合使用的效果, 对比例1单用磷系阻燃剂,当阻燃剂量不大时,阻燃效果很差,当对 比例2使用磷系氮系阻燃剂组合时,用量同对比例1一样的效果提升 了一个级别,效果明显。为了对磷系与氮系阻燃剂组合使用时的效果 验证,实施例1再次单用磷系阻燃剂且增加磷系阻燃剂用量,结果证 明使用磷系氮系阻燃剂组合时效果比单用一种阻燃剂要好。对比例3 与对比例2相比,对比例3中的自制相容剂中不包含有EMA,则对比 例3的冲击强度较差,流动性较好,且耐低温性能较差,也就是说, EMA的加入提高了本发明的耐冲击性能和耐低温性能。
对比例1没有使用自制相容剂的制品,从表3试验结果可以看出, 性能很差,在可靠性试验中出现严重分层现象,聚合相容性很差。而 从对比例2和实施例1~5加了相容剂后的结果,新发明的性能和可 靠性,得到了大大的提升。
将上述实施例1~5和对比例1~2制得的PPE合金材料进行成型 后做耐液体浸泡试验,试验依据GB/11547-2008/ISO 175:1999塑料 耐液体化学试剂的测试方法,对产品进行耐液体浸泡试验,如下表4 所示。试验用样品为60mmX60mmX2mm
表4对比例1~2和实施例1~5酸碱检测后表面结果
Figure BDA0003414215140000131
将上述实施例1~5和对比例1~2制得的PPE合金材料进行成型 后做耐漏电起痕性能。
试验依据GB/T 4207-2012/ASTM D3638-93固体绝缘材料在潮湿 条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法;
耐电弧试验,GB/T 1411--2002/ASTM D495《干固体绝缘材料 高电压小电流间歇耐电弧试验方法》;
对产品进行试验,样品为至少20mm×20mm,厚度大于3mm,选择 0.1%的无水氯化铵作为电解液,校准电流为1.0A。如下表5所示。
表5对比例1~2和实施例1~5的耐漏电起痕检测结果
Figure BDA0003414215140000141
由对比例1-2和实施例1~5的实验结果可知,本发明自制的相 容剂母粒,起到了相当好的效果,能把PPE和PET及其它助剂与本发 明的各组分相容,保证了本发明合金的高低温缺口冲击强度、流动性 和拉伸强度,使本发明在高低温环境下,仍有优异的缺口冲击强度和 优异的阻燃性。
从表4~表5的试验检测结果可以看出,本发明的耐油、酸、碱 性效果突出,还能保证其具有优异的耐电弧和耐漏电起痕性能,其耐 漏电起痕性能CTI大于等于400V,表面电阻率可达1016Ω,耐电弧最 长时间可到190秒而不碳化。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合,为使描述简 洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述, 然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书 记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具 体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指 出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前 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 (9)

1.一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,是由以下重量份数的原料组成:
聚苯醚PPE 30~70份;
聚苯乙烯PS 10~45份;
增韧剂5~16份;
复合抗氧剂0.1~1.0份;
润滑剂0.2~3份;
磷系阻燃剂5~18份;
氮系阻燃剂2~8份;
钛白粉0.3~3份;
绝缘剂PET 5~20份;
相容剂5~15份;
硫酸钡8~25份;
聚四氟乙烯0.2~2份;
紫外线吸收剂0.1~2份。
2.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述相容剂为PS/PPE母粒,所述PS/PPE母粒是由以下重量份数的原料组成:聚苯醚PPE 30份、聚苯乙烯PS 60份、聚乙烯PE 4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 3份、增韧剂EMA 5份、马来酸酐MAH3份、引发剂0.3份、苯偶姻0.2份;
所述PS/PPE母粒的制备方法为:按重量份数的配比称取原料,将称取的各组分原料放入高速搅拌机,经高速搅拌机搅拌2~5min完全混合均匀后,再经双螺杆挤出机共混挤出,双螺杆挤出机温度在200~260℃,螺杆转速为35~55Hz,冷却,切粒,制得PS/PPE母粒。
3.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述增韧剂为SEBS。
4.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述复合抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,所述主抗氧剂为抗氧剂1010,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。
5.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述润滑剂为硅酮。
6.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述磷系阻燃剂为PX220。
7.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述氮系阻燃剂为MCA。
8.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料,其特征在于,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、二苯甲酮类或苯并三唑类中任意一种或多种。
9.如权利要求1-8任一项所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按重量份数的配比称取原料,将称取的各组分原料放入高速搅拌机,经高速搅拌机搅拌2~5min完全混合均匀后,再经双螺杆挤出机共混挤出,冷却,切粒,制得PPE合金材料。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102643527A (zh) * 2012-04-20 2012-08-22 金发科技股份有限公司 一种耐漏电起痕聚苯醚树脂组合物
CN103102673A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯合金材料及其制备方法
CN103360733A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚苯醚共混合金材料及其制备方法
CN106589896A (zh) * 2016-11-18 2017-04-26 江苏沃特新材料科技有限公司 一种高抗冲聚苯醚工程塑料及其制备方法和应用
CN106987121A (zh) * 2017-05-02 2017-07-28 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 一种聚苯醚复合材料及其制备方法
CN113604038A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 湖南恒屹新材料有限公司 超高流动高抗冲ppo/pa66合金材料及其制备方法
CN113604026A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 湖南恒屹新材料有限公司 一种可替代pcb板的聚苯醚树脂复合材料及其制备方法
CN113698756A (zh) * 2021-09-01 2021-11-26 湖南恒屹新材料有限公司 一种应用于光伏连接器的聚苯醚复合材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103102673A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯合金材料及其制备方法
CN103360733A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚苯醚共混合金材料及其制备方法
CN102643527A (zh) * 2012-04-20 2012-08-22 金发科技股份有限公司 一种耐漏电起痕聚苯醚树脂组合物
CN106589896A (zh) * 2016-11-18 2017-04-26 江苏沃特新材料科技有限公司 一种高抗冲聚苯醚工程塑料及其制备方法和应用
CN106987121A (zh) * 2017-05-02 2017-07-28 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 一种聚苯醚复合材料及其制备方法
CN113604038A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 湖南恒屹新材料有限公司 超高流动高抗冲ppo/pa66合金材料及其制备方法
CN113604026A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 湖南恒屹新材料有限公司 一种可替代pcb板的聚苯醚树脂复合材料及其制备方法
CN113698756A (zh) * 2021-09-01 2021-11-26 湖南恒屹新材料有限公司 一种应用于光伏连接器的聚苯醚复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海市化轻公司第二化工供应部编: "《化工产品应用手册 合成材料助剂、食品添加剂》", vol. 03, 上海科学技术出版社, pages: 244 - 301 *

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