一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電氣絕緣材料，具體講涉及一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前電氣封裝普遍采用固體絕緣封裝。中壓開(kāi)關(guān)一次設(shè)備進(jìn)行固體絕緣封裝主要 選用熱固性環(huán)氧樹(shù)脂或硅微粉，例如真空斷路器、固態(tài)絕緣環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)關(guān)柜選用熱固性環(huán)氧 樹(shù)脂。例如傳統(tǒng)固封式真空斷路器采用熱固性環(huán)氧樹(shù)脂為封裝材料，將真空滅弧室和導(dǎo)電 端子等導(dǎo)電件通過(guò)自動(dòng)壓力凝膠工藝（APG)包封成固封極柱，然后組裝成斷路器。固封極 柱內(nèi)的真空滅弧室和導(dǎo)電端子等導(dǎo)電件與外界環(huán)境隔離，避免外力和外界環(huán)境對(duì)其影響， 增強(qiáng)了外絕緣強(qiáng)度，減少了裝配工作量。
[0003] 熱固性環(huán)氧樹(shù)脂和硅微粉的拉伸強(qiáng)度彡80MPa，擊穿強(qiáng)度彡22kV/mm，能夠滿足中 壓一次產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。熱固性環(huán)氧樹(shù)脂和硅微粉加入大量填料，密度較大，使得中壓開(kāi)關(guān) 一次設(shè)備絕緣部分相對(duì)笨重，產(chǎn)品加工制造成本、運(yùn)輸成本較高。熱固性環(huán)氧樹(shù)脂在加工成 型過(guò)程中為化學(xué)變化，加工成型工藝較復(fù)雜，產(chǎn)品的成型周期較長(zhǎng)，成為不溶不熔的高度交 聯(lián)材料，該材料無(wú)法回收利用，造成大量固體廢棄物，而且該材料固化后產(chǎn)品中的金屬材料 也很難回收利用，造成很大的浪費(fèi)。
[0004] 現(xiàn)今選用輕質(zhì)高強(qiáng)、易加工成型且具有優(yōu)良電氣絕緣性能熱塑性樹(shù)脂進(jìn)行中壓開(kāi) 關(guān)一次設(shè)備的固體絕緣封裝，例如公告號(hào)為CN201310295685. 2的發(fā)明專利公開(kāi)了一種抗 老化PA-PPS塑料合金，該塑料合金，克服了沖擊強(qiáng)度低，耐彎折性差的缺點(diǎn)，提高材料的沖 擊韌性，且具有優(yōu)秀的熱老化性能，適合在極端高溫環(huán)境下使用，但電氣絕緣性能不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有熱塑性樹(shù)脂存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂 組合物，該電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物具有優(yōu)異的電氣絕緣性能，更高的耐壓強(qiáng)度，擊穿強(qiáng) 度可以達(dá)到30kV/mm,介電損耗在1(T3數(shù)量級(jí)，體積電阻率在10 16數(shù)量級(jí)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0007] 一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物由如下質(zhì)量份計(jì)原 料制成：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物由 如下質(zhì)量份計(jì)原料制成：
2. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述電氣絕緣 熱塑性樹(shù)脂組合物由如下質(zhì)量份計(jì)原料制成：
3. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述熱塑性樹(shù) 脂為從聚酰胺（PA)、聚苯硫醚（PPS)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)或聚碳酸酯（PC)中選 出的一種或多種。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述熱塑性樹(shù) 脂由25 %~60 %的聚酰胺（PA)和40 %~75 %聚苯硫醚（PPS)組成。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述增強(qiáng)填料 為纖維和/或納米顆粒。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述相容劑 為從苯乙烯-(乙烯-丁烯）-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來(lái)酸酐（SEBS-g-MAH)、乙烯-丙 烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物（E-M-GM)或馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物 (POE-g-MAH)中選出的一種或多種。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述增塑劑為 鄰苯二甲酸二辛酯（DOP)和/或鄰苯二甲酸二丁酯。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述偶聯(lián)劑為 硅烷偶聯(lián)劑和/或鈦酸酯偶聯(lián)劑。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述纖維為從 玻璃纖維、聚酰亞胺纖維或晶須中選出的一種或多種。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述玻璃纖維 和聚酰亞胺纖維的直徑為5_15 y m，纖維長(zhǎng)度在5_50mm。
11. 如權(quán)利要求9所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述晶須為從 纖維素晶須、陶瓷質(zhì)晶須、無(wú)機(jī)鹽晶須或金屬晶須中選出的一種或多種。
12. 如權(quán)利要求11所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述陶瓷質(zhì) 晶須為從SiC晶須，鈦酸鉀晶須或硼酸鋁晶須中選出的一種或多種；所述無(wú)機(jī)鹽晶須為硫 酸鈣晶須和/或碳酸鈣晶須；所述金屬晶須為氧化鋁晶須和/或氧化鋅晶須。
13. 如權(quán)利要求5所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述納米顆粒 為從二氧化娃、氧化鋁、云母或氫氧化鋁中選出的一種或多種，粒徑為100~500nm。
14. 如權(quán)利要求13所述的一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于：所述納米顆 粒為二氧化娃、氧化錯(cuò)和云母組成，粒徑為200~350nm。
15. -種如權(quán)利要求1所述電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在于所述 方法包括如下步驟： (1) 將熱塑性樹(shù)脂于干燥箱中110~120°C烘干4h ; (2) 設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)的加工熔融溫度四段分別為265~270°C /280~285°C /290~ 295°C /285~295°C，機(jī)頭溫度為280~285°C，設(shè)置主機(jī)轉(zhuǎn)速和切料機(jī)轉(zhuǎn)速分別為IOOrpm/ min和300rpm/min，過(guò)水冷卻； (3) 將烘干后的熱塑性樹(shù)脂和助劑加入經(jīng)步驟（2)設(shè)置的雙螺桿擠出機(jī)中，得到熱塑 性樹(shù)脂組合物粒料； (4) 設(shè)置注塑機(jī)的射嘴溫度為335~340°C、三段溫度分別為310~315°C /335~ 340°C /330~335°C、模具溫度為120°C、冷卻時(shí)間為10s、注射壓力為3. 5Mpa、保壓壓力為 4Mpa和保壓時(shí)間為5s ; (5) 將步驟（3)得到的熱塑性樹(shù)脂組合物粒料加入注塑機(jī)中注塑成型。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，該電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，由如下質(zhì)量份計(jì)原料制成：熱塑性樹(shù)脂60～90；增強(qiáng)填料10～40；相容劑1～3；增塑劑1～3；偶聯(lián)劑1～3。該電氣絕緣熱塑性樹(shù)脂組合物，具有優(yōu)異的電氣絕緣性能，更高的耐壓強(qiáng)度，擊穿強(qiáng)度可以達(dá)到30kV/mm,介電損耗在10-3數(shù)量級(jí)，體積電阻率在1016數(shù)量級(jí)。
【IPC分類】C08K5-5415, C08K5-12, C08L77-00, C08K3-22, C08L81-02, C08K3-30, C08L67-02, C08K7-14, C08K3-34, C08L51-06, C08K5-56, C08K13-04, C08L69-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104817831
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510262868
【發(fā)明人】楊威, 尹立, 張翀, 張卓, 陳新
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日