CN1298185A - 一种不能燃烧的绝缘材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种不能燃烧的绝缘材料及其制造方法,是将定量的苯酚、氧化镁、甲醛、苯胺、乙醇、缩丁醛及硬脂酸锌配制成酚醛树脂,采用由定量的磷酸三乙酯、三氧化二锑、氯化石蜡、氢氧化铝、云母粉及无机色料配制成的复合型阻燃剂,对等量的上述酚醛树脂进行改性,制得阻燃型树脂粘结剂,然后加入无碱玻璃纤维制品作填料,制成可用来模压成各种绝缘产品的模压塑料。该材料在火焰中不会燃烧也不会变形,高温绝缘性好,机械强度高。
Description
本发明涉及一种特殊应用的工程塑料及其制造方法，进一步是指一种不能燃烧的绝缘材料及其制造方法。
一般塑料都存在着易燃和在高温时电阻值下降的缺点，因此影响它在某些工业产品特别是电器产品上的应用。例如，铁道机车在朝着大功率、高速度发展的今天，传统的热固性塑料(如4330、DMC、酚醛环氧层压板等)，就因其不具阻燃性和在高温时电阻值下降而容易引起变流、电控等电器部分的燃烧事故，以致严重威胁铁路安全。有少数几种被认为不燃的塑料材料如F4，其实只是离火后自熄，而在明火中仍然产生强烈的火焰，在较高温时会熔融或软化，使得机械强度不高，尚且价格也很昂贵。陶瓷材料虽耐高温，但制造工艺复杂，精度不高，易脆裂，故也难以普遍取代工程塑料。因此，研制出一种不可燃烧、机械强度高、高温下电阻值稳定、不熔融软化、价格不贵的工程塑料，是加速科技、国防、交通、电力、建材等方面发展的需要，是大有发展前途和应用前景的。
为了适应上述实际的需要，本发明的目的，乃是提供一种在火焰中不会燃烧也不会变形、高温绝缘性好、机械强度高的新型绝缘材料及其制造方法。
本发明的解决方案如下。这种不能燃烧的绝缘材料是由下列原料制成的：由20-28％的苯酚、0.6-1％的氧化镁、30-36％的甲醛、1-1.5％的苯胺、32-40％的乙醇、2-3的缩丁醛以及1.5-2％的硬脂酸锌配制成酚醛树脂；采用由3-10％的磷酸三乙脂、3-10％的三氧化二锑、0.5-1％的氯化石蜡、25-40％的氢氧化铝、25-40％的云母粉以及5-15％的无机色料配制成的复合型阻燃剂，对等量的上述酚醛树脂进行改性，制得阻燃型树脂粘结剂；然后再用无碱玻璃纤维制品作填料与上述阻燃型树脂粘结剂按1∶1-1.5重量比混合均匀，从而制得可用来模压成各种绝缘产品的模压塑料。
这种不能燃烧的绝缘材料的制造方法如下：将计量的苯酚、氧化镁加入60℃的反应釜内，搅拌30min后加入计量的甲醛，边搅拌边加热至70℃，30min后停止供热，加入计量的苯胺，借助化学反应热量升温并维持至95℃，保温10min后降温至90℃，进行真空脱水，当真空度达到0.08MPa且温度降至60℃左右时，加入计量的乙醇、缩丁醛、硬脂酸锌，搅拌45min，这样制得待改性的酚醛树脂；接下来，先在酚醛树脂中加入计量的磷酸三乙脂、三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌45min，然后加入计量的氢氧化铝、云母粉和无机色料，搅拌45-60min，从而制得由等量的复合型阻燃剂改性的阻燃型树脂粘结剂；用无机稀释剂对无碱玻璃纤维制品进行清洗和脱干，按1-1.5倍量加入改性后的阻燃型树脂粘结剂，混合均匀，最后制成可以模压成各种绝缘产品的模压塑料。
本发明由于采用了以上技术方案，所以使得这种不能燃烧的绝缘材料不但具有在火焰中不会燃烧、高温下绝缘电阻比较稳定、耐电弧、色泽美观稳定的特点，而且机械强度高，成型工艺性好。用这种材料制成的铁路机车用绝缘件，能很好地满足大功率高速机车的安全运行。该材料还可广泛应用于国防、电力等行业，作为要求耐高温、阻燃和绝缘可靠的高性能电器材料。
实施例：将100kg苯酚、3.2kg氧化镁加入60℃的反应釜内，搅拌30min后加入140kg甲醛，边搅拌边加热至70℃，30min后停止供热，加入5kg苯胺，借助化学反应热量升温并维持至95℃，保温10min后降温至90℃，进行真空脱水，当真空度达到0.08MPa且温度降至60℃左右时，加入乙醇150kg、缩丁醛11kg、硬脂酸锌7kg，搅拌45min，这样制得待改性的酚醛树脂；接下来，先在上述酚醛树脂中加入20kg磷酸三乙脂、15kg三氧化二锑和1.5kg氯化石蜡，搅拌45min，加入100kg氢氧化铝、90kg云母粉和30kg无机着色剂(如氧化铁红等)，搅拌45-60min，从而制得由等量的复合型阻燃剂改性的阻燃型酚醛树脂粘结剂；用无机稀释剂对无碱玻璃纤维制品进行清洗和脱干，然后将它与上述所得阻燃型树脂粘结剂按1∶1-1.5重量比混合均匀，经烘干，最后制成可以用来模压成型各种绝缘产品的模压塑料。
上述无碱玻璃纤维制品可以是无碱玻璃纤维长丝，这样制得的模压塑料可以压制大型、复杂、精密的且耐弧、不燃、有色、高强度、高绝缘的绝缘制品；上述无碱玻璃纤维制品也可以是无碱玻璃纤维布，这样制得的模压塑料可以压制成通用绝缘层压布板；上述无碱玻璃纤维制品还可以是无碱玻璃纤维短切丝，这样制得的模压塑料可以压制灭弧罩、电器壳体等薄壁绝缘产品。上述无碱玻璃纤维制品还可以是无碱玻璃纤维单丝，这样制得的模压塑料为定向压塑料，可以压制高强度的、或作为局部增强的绝缘产品。
Claims (6)
1、一种不能燃烧的绝缘材料，其特征在于，它是由下列原料制成的：由20-28％的苯酚、0.6-1％的氧化镁、30-36％的甲醛、1-1.5％的苯胺、32-40％的乙醇、2-3的缩丁醛以及1.5-2％的硬脂酸锌配制成酚醛树脂；采用由3-10％的磷酸三乙脂、3-10％的三氧化二锑、0.5-1％的氯化石蜡、25-40％的氢氧化铝、25-40％的云母粉以及5-15％的无机色料配制成的复合型阻燃剂，对等量的上述酚醛树脂进行改性，制得阻燃型树脂粘结剂，然后再用无碱玻璃纤维制品作填料与上述阻燃型树脂粘结剂按1∶1-1.5重量比混合均匀，从而制得可用来模压成各种绝缘产品的模压塑料。
2、如权利要求1所述的不能燃烧的绝缘材料，其特征在于，无碱玻璃纤维制品为无碱玻璃纤维长丝。
3、如权利要求1所述的不能燃烧的绝缘材料，其特征在于，无碱玻璃纤维制品为无碱玻璃纤维布。
4、如权利要求1所述的不能燃烧的绝缘材料，其特征在于，无碱玻璃纤维制品为无碱玻璃纤维短切丝。
5、如权利要求1所述的不能燃烧的绝缘材料，其特征在于，无碱玻璃纤维制品为无碱玻璃纤维单丝。
6、一种不能燃烧的绝缘材料的制造方法，其特征在于，将计量的苯酚、氧化镁加入60℃的反应釜内，搅拌30min后加入计量的甲醛，边搅拌边加热至70℃，30min后停止供热，加入计量的苯胺，借助化学反应热量升温并维持至95℃，保温10min后降温至90℃，进行真空脱水，当真空度达到0.08MPa且温度降至60℃左右时，加入计量的乙醇、缩丁醛、硬脂酸锌，搅拌45min，这样制得待改性的酚醛树脂；接下来，先在酚醛树脂中加入计量的磷酸三乙脂、三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌45min，然后加入计量的氢氧化铝、云母粉和无机色料，搅拌45-60min，从而制得由等量的复合型阻燃剂改性的阻燃型树脂粘结剂；用无机稀释剂对无碱玻璃纤维制品进行清洗和脱于，按1-1.5倍量加入改性后的阻燃型树脂粘结剂，混合均匀，最后制成可以模压成各种绝缘产品的模压塑料。
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