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一種斷路器用塑式外殼材料及其制備方法

文檔序號:3633242閱讀:608來源:國知局
專利名稱:一種斷路器用塑式外殼材料及其制備方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種塑式外殼材料及其制備方法,尤其是涉及一種斷路器用塑式外殼 材料及其制備方法。
背景技術
斷路器是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護電器。它雖然是一 種終端電器,但其應用量大而且面廣,小型斷路器以其性能優(yōu)越、使用方便、價格合理,被廣 泛地應用在建筑工程、民用照明等多種場合。斷路器從結構和功能上可以分為萬能式和塑料外殼式兩大類。萬能式斷路器的外 殼一般采用熱固性材料,這種材料制成的斷路器外殼韌性好,不怕摔,但是耐熱性不夠,不 能回收再利用。塑料外殼式一般采用熱塑性材料,可以回收,耐熱性也較好,但是比較脆,掉 地上就碎。目前斷路器外殼的發(fā)展趨勢是外殼材料大部分采用可回收的熱塑性材料,為低 壓電器向綠色產品發(fā)展創(chuàng)造條件。作為斷路器外殼材料的熱塑性材料主要是尼龍和聚酯,尤其以尼龍最常見。目前 尼龍類斷路器外殼材料主要是阻燃增強或者阻燃填充的材料,使用中遇到的問題有以下幾 點第一,玻纖外露和翹曲。由于強度要求較高,這類材料最初一般都是用玻纖含量在20 30%的阻燃尼龍,注塑時溫度太低會出現(xiàn)玻纖外露的問題,溫度太高又會由于玻纖的各向 異性而會出現(xiàn)翹曲。為了解決這類問題,很多公司采用了用各向同性的填料替代玻纖填充 阻燃尼龍。但這樣就引起了第二個問題,填充阻燃尼龍體系韌性較差,耐熱不夠,且不易加 工。很多公司用滑石粉、云母或者玻璃微珠等各向同性填料填充尼龍,這樣雖然可以解決玻 纖外露和翹曲的問題,但是與玻纖增強體系相比,該體系的強度和韌性會降低一半甚至更 多,耐熱溫度也會降低幾十度,且由于該體系的阻燃劑和填料都是粉料,擠出加工過程中下 料較困難,且粉體污染嚴重。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種表面無玻纖外 露、無翹曲變形、強度高、韌性好、耐熱性好的斷路器用塑式外殼材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)—種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,該材料包括以下組分及重量份含量尼龍22-80
玻璃纖維5-25 ;
針狀填料5-25 ;
阻燃劑8-20 ;
輔助阻燃劑2-6 ;
其它助劑0.1-2。 所述的尼龍選自尼龍6、尼龍66、尼龍610或尼龍1010中的一種或幾種。
所述的玻璃纖維的直徑為6-18 μ m,優(yōu)選7-13 μ m。所述的針狀填料包括硅灰石或晶須,所述的硅灰石長徑比為20-80,優(yōu)選40-60, 所述的晶須為非金屬陶瓷質晶須,選自碳化硅晶須、氮化硅晶須、莫來石晶須、鈦酸鉀晶須、 硼酸鋁晶須、氧化鋅晶須、氧化鎂晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、晶須硅或鎂鹽晶須中的一 種或幾種,優(yōu)選鈦酸鉀晶須、鎂鹽晶須、晶須硅、氧化鋅晶須或硫酸鈣晶須中的一種或幾種。所述的阻燃劑選自溴系阻燃劑、磷系阻燃劑或者氮磷系阻燃劑中的一種或者幾 種;所述的溴系阻燃劑選自溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、十溴聯(lián)苯醚、十溴二苯乙烷或十 溴雙酚A中的一種或幾種;所述的磷系阻燃劑選自磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸 酯、紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨或烷基次磷酸鹽中的一種或幾種;所述的氮磷系阻燃 劑選自高聚合度聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺或三聚氰胺氰尿 酸鹽中的一種或幾種。所述的輔助阻燃劑選自銻類輔助阻燃劑、鋅類輔助阻燃劑或者硅酮類輔助阻燃劑 中的一種或者幾種;所述的銻類輔助阻燃劑選自三氧化二銻、五氧化二銻或有機銻中的一 種或幾種;所述的鋅類輔助阻燃劑選自氧化鋅、硼酸鋅或磷酸鋅中的一種或幾種;所述的 硅酮類輔助阻燃劑選自硅酮或者硅酮聚合物中的一種或者幾種。所述的其它助劑選自抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑、加工穩(wěn)定 劑、成核劑、顏料、著色劑或增塑劑中的一種或幾種。一種斷路器用塑式外殼材料的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份含量備料尼龍22-80,玻璃纖維 5-25,針狀填料 5-25,阻燃劑8-20,輔助阻燃劑2-6,其它助劑 0. 1-2 ;(2)將上述原料經(jīng)高混機高速混勻,再控制溫度為220-290°C,將混合物料經(jīng)螺桿 擠出機拉條切粒即可得產品。所述的高混機的轉速為800_1000rpm。所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明用針狀填料部分替代玻纖,這樣可以解決玻纖外露及翹 曲性問題,同時又可以保持較高強度和韌性,并具有較好耐熱性。創(chuàng)新點之一在于不是全部 用填料替代玻纖,而是只替代一部分玻纖,這樣可以減少擠出加工中的困難。創(chuàng)新點之二在 于所選用的填料不是傳統(tǒng)的各向同性的填料,而是針狀填料,針狀填料與各向同性的圓形 或者片狀填料的區(qū)別在于,它具有一定的長徑比,有一定的各向同性但不明顯,且具有較高 的斷裂強度和彈性模量,適量的添加對復合材料強度幾乎沒有影響,得到的產品表面無玻 纖外露,無翹曲變形,強度高,耐熱性好。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1-2一種斷路器用塑式外殼材料的制備方法,該方法包括以下步驟(1)備料所需原料如下所示PA66 尼龍66 ;GF 市售無堿玻璃纖維,直徑為 13 μ Iii5CaSiO3 市售硅灰石,長徑比為60 ;SI 市售晶須硅;Talc 市售滑石粉;GB 市售玻 璃微珠;聚溴化苯乙烯;三氧化二銻;抗氧劑瑞士汽巴精化公司生產的Irganox 1098 ;潤 滑劑乙烯醋酸乙烯共聚物。各組分含量如表1所示。(2)將尼龍樹脂、玻璃纖維、填料、阻燃劑和各類助劑經(jīng)高混機,控制攪拌速率為 SOO-IOOOrpm進行高速混勻,再控制工藝溫度為250-290°C,經(jīng)雙螺桿擠出機進行物理化學 反應后拉條切粒即可得該組合物。對比例1-4(1)備料所需原料如下所示PA66 尼龍66 ;GF 市售無堿玻璃纖維,直徑為 13 μ Iii5CaSiO3 市售硅灰石,長徑比為60 ;SI 市售晶須硅;Talc 市售滑石粉;GB 市售玻 璃微珠;聚溴化苯乙烯;三氧化二銻;抗氧劑瑞士汽巴精化公司生產的Irganox 1098 ;潤 滑劑乙烯醋酸乙烯共聚物。各組分含量如表1所示。(2)將尼龍樹脂、玻璃纖維、填料、阻燃劑和各類助劑經(jīng)高混機,控制攪拌速率為 SOO-IOOOrpm進行高速混勻,再控制工藝溫度為250-290°C,經(jīng)雙螺桿擠出機進行物理化學 反應后拉條切粒即可得該組合物。表 權利要求
1.一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,該材料包括以下組分及重量份含量 尼龍22-80 ;玻璃纖維5-25 ;針狀填料5-25 ;阻燃劑8-20 ;輔助阻燃劑2-6 ;其它助劑0. 1-2。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的尼龍選自 尼龍6、尼龍66、尼龍610或尼龍1010中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的玻璃纖維 的直徑為6-18 μ m,優(yōu)選7-13 μ m。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的針狀填料 包括硅灰石或晶須,所述的硅灰石長徑比為20-80,優(yōu)選40-60,所述的晶須為非金屬陶瓷 質晶須,選自碳化硅晶須、氮化硅晶須、莫來石晶須、鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、氧化鋅晶須、 氧化鎂晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、晶須硅或鎂鹽晶須中的一種或幾種,優(yōu)選鈦酸鉀晶 須、鎂鹽晶須、晶須硅、氧化鋅晶須或硫酸鈣晶須中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的阻燃劑選 自溴系阻燃劑、磷系阻燃劑或者氮磷系阻燃劑中的一種或者幾種;所述的溴系阻燃劑選自 溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、十溴聯(lián)苯醚、十溴二苯乙烷或十溴雙酚A中的一種或幾種; 所述的磷系阻燃劑選自磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯、紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、 聚磷酸銨或烷基次磷酸鹽中的一種或幾種;所述的氮磷系阻燃劑選自高聚合度聚磷酸銨、 三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的輔助阻燃 劑選自銻類輔助阻燃劑、鋅類輔助阻燃劑或者硅酮類輔助阻燃劑中的一種或者幾種;所述 的銻類輔助阻燃劑選自三氧化二銻、五氧化二銻或有機銻中的一種或幾種;所述的鋅類輔 助阻燃劑選自氧化鋅、硼酸鋅或磷酸鋅中的一種或幾種;所述的硅酮類輔助阻燃劑選自硅 酮或者硅酮聚合物中的一種或者幾種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器用塑式外殼材料,其特征在于,所述的其它助劑 選自抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑、加工穩(wěn)定劑、成核劑、顏料、著色劑或 增塑劑中的一種或幾種。
8.—種斷路器用塑式外殼材料的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份含量備料 尼龍22-80,玻璃纖維5-25,針狀填料5-25,阻燃劑8-20,輔助阻燃劑2-6,其它助劑0. 1-2 ;(2)將上述原料經(jīng)高混機高速混勻,再控制溫度為220-290°C,將混合物料經(jīng)螺桿擠出機拉條切粒即可得產品。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種斷路器用塑式外殼材料的制備方法,其特征在于,所述 的高混機的轉速為800-1000rpm。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種斷路器用塑式外殼材料的制備方法,其特征在于,所述 的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斷路器用塑式外殼材料及其制備方法,該材料包括以下組分及重量份含量尼龍22-80、玻璃纖維5-25、針狀填料5-25、阻燃劑8-20、輔助阻燃劑2-6、其它助劑0.1-2,將上述原料經(jīng)高混機高速混勻,再控制溫度為220-290℃,將混合物料經(jīng)螺桿擠出機拉條切粒即可得產品。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有較高的斷裂強度和彈性模量,適量的添加對復合材料強度幾乎沒有影響,得到的產品表面無玻纖外露,無翹曲變形,強度高,耐熱性好。
文檔編號C08L25/04GK102108204SQ20091020066
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權日2009年12月24日
發(fā)明者呂勵耘 申請人:合肥杰事杰新材料有限公司
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