專利名稱：：中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及復(fù)合絕緣材料領(lǐng)域，更具體地，是一種中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今世界的主流，2009年開始，我國為降低能耗，在部分大中型城市將配電網(wǎng)絡(luò)的用戶端進(jìn)戶電壓由10000V提高到24000V,這就決定了各種配套的絕緣制品的耐電壓等級也必須相應(yīng)提高才能滿足國家的這一要求。聚酯模塑料是電器行業(yè)廣泛應(yīng)用的復(fù)合絕緣材料，因此，提高聚酯模塑料的電氣絕緣水平對于降低電器能耗具有十分重要的意義。聚酯模塑料的電氣絕緣性能主要取決于選用的聚酯樹脂、填料的粒徑級配、纖維及其它輔助原材料的合理配合應(yīng)用。當(dāng)聚酯模塑料發(fā)展到現(xiàn)階段，聚酯樹脂對于電氣絕緣性的影響已經(jīng)基本明確，沒有太多可提高的余地。相反，填料由于選材廣泛、粒徑范圍寬；纖維及其它輔助原材料的配合變化多，已經(jīng)成為提高聚酯模塑料電氣絕緣性的主要途徑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其在保持聚酯模塑料原有優(yōu)良性能的同時(shí)，電氣絕緣性能明顯提高，以滿足國家對電器產(chǎn)品不斷提高的電氣絕緣性要求。本發(fā)明的另一目的在于提供該中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料的制備方法。本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其是在普通大理石花紋聚酯模塑料的主體結(jié)構(gòu)上采用多種粒徑級配填充材料，再配合以新型纖維材料及其它輔助材料以新工藝方法制備而成。具體地，該中高壓電器用大理石花紋聚酯才莫塑料由以下重量百分比的原料配比而成間苯型不飽和聚酯樹脂6080;低收縮添加劑2040;填充材料160240;脫模劑35;聚乙烯醇纖維0.61.2;顏料610;工藝助劑BYK-W-99624;固化劑L02.5;阻聚劑0.10.3;增稠劑0.51.0;無堿短切玻璃纖維6090。其中所述間苯型不飽和聚酯樹脂的固含量為70%(其余為苯乙烯溶液)，粘度為2000cps，與填充材料和其他增強(qiáng)材料之間具有良好的浸潤性，亦具有良好的電學(xué)性能。所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為70%的單體苯乙烯溶液混合溶融而得，優(yōu)選其中聚苯乙烯占45%55%重量份，70%的單體苯乙烯溶液占45%55%重量^分，其具有優(yōu)異的收縮控制性能、著色性和潤滑性。所述填充材料是由粒徑納米級的水合氧化鋁粉末或碳酸鉤粉末、粒徑12um的水合氧化鋁粉末或碳酸4丐粉末、粒徑46um的沉淀碳酸鉤粉末、粒徑79um的水合氧化鋁粉末或碳酸鈞粉末四種物質(zhì)組成的混合物。上述四種物質(zhì)優(yōu)選的重量配比為粒徑納米級的水合氧化鋁粉末或碳酸鉤粉末，510重量份；粒徑12um的水合氧化鋁粉末或碳酸鈣粉末，510重量份；粒徑46um的沉淀碳酸釣粉末，1015重量份；粒徑79um的水合氧化鋁粉末或碳酸鉤粉末，2025重量份。所述脫模劑是硬脂酸鋅粉末，優(yōu)選粒徑為190目210目的硬脂酸鋅粉末。所述聚乙烯醇纖維是表面處理的聚乙烯醇纖維，長度為3mm。所述顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿，優(yōu)選其中色粉占10%重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%重量份。所述工藝助劑BYK-W-996由德國BYK公司生產(chǎn)，是一種含有酸性基團(tuán)的共聚物溶液，能夠改善流動(dòng)性從而穩(wěn)定模塑料，亦能改善脫模性，是具有降粘浸潤作用的特殊工藝助劑。所述固化劑是純度98°/。以上，IO小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯甲酸^又丁酯。所述阻聚劑是對苯二酚和對苯醌的混合物，優(yōu)選二者按照l:3的比例混合，能夠控制固化特征、減少缺陷的產(chǎn)生，具有延長模塑料的存儲(chǔ)期、提高穩(wěn)定性的作用。所述增稠劑是純度為95%以上的氫氧化鈣粉末，優(yōu)選粒徑為710um的氫氧化鈣粉末。所述無堿短切玻璃纖維的長度優(yōu)選6mm和12mm。上述中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料的制備方法，包括如下步驟(1)將填充材料、脫模劑、聚乙烯醇纖維加入預(yù)混設(shè)備中，在高剪切速度(8001000r/min)下攪拌5分種，得混合物質(zhì)A，備用；(2)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、顏料、工藝助劑BYK-W-996加入捏和機(jī)里充分?jǐn)嚢?，約2分鐘后攪拌均勻；(3)加入固化劑和阻聚劑，攪拌1分鐘；(4)加入混合物質(zhì)A,攪拌5分鐘；(5)加入全部無堿短切玻璃纖維的2%(重量百分比)，攪拌10分鐘；(6)加入增稠劑，攪拌5分鐘；(7)加入余下2%(重量百分比)的無堿短切玻璃纖維，攪拌使之分散均勻，8分鐘左右材料即制作完成。本發(fā)明的高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其原料選用首創(chuàng)性地引入了級配填料體系，并加入了聚乙烯醇纖維，有效地提高了材料的電氣絕緣性能；制作過程并沒有采用傳統(tǒng)的物理混合過程，而是增加了粉體預(yù)先分散、少量玻璃纖維預(yù)分歉的特殊工藝步驟，進(jìn)一步提高了模塑料的強(qiáng)度和耐熱性能。按照上述配方和方法制備的高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其工頻介電強(qiáng)度達(dá)到25kV/mm以上，比現(xiàn)有材料提高近100%;耐電弧達(dá)到200S以上，提高比現(xiàn)有材料提高10%;耐漏電起痕指標(biāo)達(dá)到800V,比現(xiàn)有材料提高30%。即在保持聚酯模塑料原有其它優(yōu)良性能的同時(shí)，電氣絕緣性能得到極大提高，是一種極有應(yīng)用前景的電器用聚酯模塑料。實(shí)踐中測得其具體的技術(shù)指標(biāo)如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>具體實(shí)施例方式以下描述本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，但并非用以限定本發(fā)明。實(shí)施例1:按照如下重量份配比原料60份固含量為70%的間苯型不飽和聚酯樹脂，40份低收縮添加劑，160份填充材料，3份粒徑為190目的硬脂酸鋅粉末，0.6份長度為3mm的聚乙烯醇纖維，6份顏料，2份BYK-W-996，1.0份10小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯曱酸叔丁酯(純度98%)，0.1份阻聚劑，0.5份粒徑為710um的氫氧化4丐粉末(純度95%)，60份長度為6mm的無堿短切玻璃纖維，待用；其中低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為70%的單體苯乙烯溶液按照4.5:5.5的比例混合而得；填充材料是由5份粒徑納米級的水合氧化鋁粉末、5份粒徑12um的水合氧化鋁粉末、10份粒徑46um的沉淀碳酸釣粉末、20份粒徑79um的水合氧化鋁粉末組成的混合物；顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10按照1:9的重量比混合碾磨而成的色漿；阻聚劑是對苯二酚和對苯醌按照1:3的比例混合的混合物。按照如下步驟制備高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料(1)將填充材料、硬脂酸鋅粉末、聚乙烯醇纖維加入預(yù)混設(shè)備中，在800r/min的速度下攪拌5分種，得混合物質(zhì)A，備用；(2)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、顏料、BYK-W-996加入捏和機(jī)里充分?jǐn)嚢?，約2分鐘后攪拌均勻；(3)加入過氧化苯甲酸叔丁酯和阻聚劑，攪拌1分鐘；(4)加入混合物質(zhì)A，攪拌5分鐘；(5)加入0.24份無;威短切玻璃纖維的，攪拌10分鐘；(6)加入氫氧化鈣粉末，攪拌5分鐘；(7)加入余下11.76份的無堿短切玻璃纖維，攪拌使之分散均勻，8分鐘左右材料即制作完成。實(shí)施例2:按照如下重量份配比原料80份固含量為70%的間苯型不飽和聚酯樹脂，20份低收縮添加劑，240份填充材料，5份粒徑為190目的硬脂酸鋅粉末，1.2份長度為3mm的聚乙烯醇纖維，IO份顏料，4份BYK-W-996，2.5份10小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯甲酸叔丁酯(純度98%),0.3份阻聚劑，l.O份粒徑為710um的氫氧化4丐粉末(純度95%)，90份長度為6mm的無堿短切玻璃纖維，待用；其中低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為70。/。的單體苯乙烯溶液按照5.5:4.5的比例混合而4尋；填充材料是由IO份粒徑納米級的水合氧化鋁粉末、IO份粒徑12um的水合氧化鋁粉末、15份粒徑46um的沉淀碳酸鈣粉末、25份粒徑79um的水合氧化鋁粉末組成的混合物；顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10按照1:8的重量比混合碾磨而成的色漿；阻聚劑是對苯二酚和對苯醌按照1:3.5的比例混合的混合物。按照如下步驟制備高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料(1)將填充材料、硬脂酸鋅粉末、聚乙烯醇纖維加入預(yù)混設(shè)備中，在1000r/min的速度下攪拌5分種，得混合物質(zhì)A，備用；(2)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、顏料、BYK-W-996加入捏和機(jī)里充分?jǐn)嚢?，約2分鐘后攪拌均勻；(3)加入過氧化苯曱酸a又丁酯和阻聚劑，攪拌1分鐘；(4)加入混合物質(zhì)A，攪拌5分鐘；(5)加入0.4份無堿短切玻璃纖維的，攪拌10分鐘；(6)加入氫氧化釣粉末，攪拌5分鐘；(7)加入余下19.6份的無堿短切玻璃纖維，攪拌使之*均勻，8分鐘左右材料即制作完成。權(quán)利要求1.一種中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于由以下重量份的原料組成間苯型不飽和聚酯樹脂60～80；低收縮添加劑20～40；填充材料160～240；脫模劑3～5；聚乙烯醇纖維0.6～1.2；顏料6～10；工藝助劑BYK-W-9962～4；固化劑1.0～2.5；阻聚劑0.1～0.3；增稠劑0.5～1.0；無堿短切玻璃纖維60～90。其中所述間苯型不飽和聚酯樹脂的固含量為70％，其余為苯乙烯溶液；所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為70％的單體苯乙烯溶液混合溶融而得；所述填充材料是由粒徑納米級的水合氧化鋁粉末或碳酸鈣粉末、粒徑1～2um的水合氧化鋁粉末或碳酸鈣粉末、粒徑4～6um的沉淀碳酸鈣粉末、粒徑7～9um的水合氧化鋁粉末或碳酸鈣粉末四種物質(zhì)混合而成；所述脫模劑是硬脂酸鋅粉末；所述聚乙烯醇纖維是表面處理的聚乙烯醇纖維，長度為3mm；所述顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿；所述固化劑是純度98％以上，10小時(shí)半衰期溫度為104℃的過氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚劑是對苯二酚和對苯醌的混合物；所述增稠劑是純度為95％以上的氫氧化鈣粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述低收縮添加劑中聚苯乙烯占45%55%重量份，70%的單體苯乙烯溶液占45%55%重量份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述填充材料中四種物質(zhì)的含量為粒徑納米級的水合氧化鋁粉末或碳酸釣粉末2030重量份，粒徑12um的水合氧化鋁粉末或碳酸鈞粉末2030重量份，粒徑46um的沉淀碳酸4丐粉末4060重量份，粒徑79um的7jc合氧化鋁粉末或碳酸釣粉末，80160重量份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述脫模劑是粒徑190目210目的硬脂酸鋅粉末。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述顏料中各種顏色的色粉占10%重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%重量份。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述阻聚劑是由對苯二酚和對苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述氫氧化鈣粉末的粒徑為710um。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料，其特征在于所述無堿短切玻璃纖維的長度為6mm或12mm。9.一種制備權(quán)利要求1所述的中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將填充材料、脫模劑、聚乙烯醇纖維加入預(yù)混設(shè)備中，在高剪切速度(8001000r/min)下攪拌5分種，得混合物質(zhì)A，備用；(2)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、顏料、工藝助劑BYK-W-996加入捏和機(jī)里充分?jǐn)嚢?，約2分鐘后攪拌均勻；(3)加入固化劑和阻聚劑，攪拌1分鐘；(4)加入混合物質(zhì)A,攪拌5分鐘；(5)加入全部無堿短切玻璃纖維的2%(重量百分比)，攪拌10分鐘；(6)加入增稠劑，攪拌5分鐘；(7)加入余下2%(重量百分比)的無堿短切玻璃纖維，攪拌4吏之分歉均勻，8分鐘左右材料即制作完成。全文摘要本發(fā)明涉及復(fù)合絕緣材料領(lǐng)域，公開了一種中高壓電器用大理石花紋聚酯模塑料及其制備方法。其是在普通大理石花紋聚酯模塑料的主體結(jié)構(gòu)上采用多種粒徑級配填充材料，再配合以新型纖維材料及其它輔助材料以新工藝方法制備而成，在保持聚酯模塑料原有其它優(yōu)良性能的同時(shí)，電氣絕緣性能得到極大提高，其工頻介電強(qiáng)度達(dá)到25kV/mm以上、耐電弧達(dá)到200S以上、耐漏電起痕指標(biāo)達(dá)到800V，是一種極有應(yīng)用前景的電器用聚酯模塑料。文檔編號C08F283/00GK101643534SQ20091016988公開日2010年2月10日申請日期2009年9月8日優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日發(fā)明者倪新梅,馮偉祖,吳玉亞,夏宏偉,新肖,趙敏海申請人:無錫新宏泰電器科技股份有限公司