CN104987678B - 一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料及其制备方法，所述的阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料包括N‑羟甲基丙烯酰胺5‑10份、醇酸树脂3‑7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11‑18份、聚丙烯6‑12份、聚酮树脂3‑7份、聚3‑羟基丁酸酯2‑6份、亚磷酸三苯酯4‑8份、桐油3‑7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯4‑10份、氢氧化镁6‑12份、抗氧剂1076为2‑5份、硫酸钙3‑8份；绝缘材料的制备方法包括以下步骤：（1）将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
Description
技术领域
本发明属于电力工程领域，涉及一种电力工程用绝缘材料及其制备方法，特别是涉及一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电阻系数大于109Ω.cm的材料在电工技术上叫做绝缘材料，绝缘材料在电气设备中把电位不同的带点部分隔离开来。因此绝缘材料应具有良好的介电性能，即具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、爬电或击穿等事故；其次耐热性能要好，其中尤其以不因长期受热作用（热老化）而产生性能变化最为重要；此外还有良好的导热性、耐潮和有较高的机械强度以及工艺加工方便等。 电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机具有材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。 （1）、无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫磺等，主要做电机、电气的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。（2）、有机绝缘材料：有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝、人造丝，大多用于制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。（3）、混合绝缘材料：由以上两种材料加工制成的各种成型绝缘材料，用做电器的底座、外壳等。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是公开一种电力工程用绝缘材料及其制备方法，该绝缘材料可用于电力工程的线缆、机电设备等当中，提高电力工程用绝缘材料的绝缘性能、阻燃强度及其拉伸强度。
技术方案：本发明公开了一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料及其制备方法，所述的阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料包括下述重量份的成分：
N-羟甲基丙烯酰胺 5-10份、
醇酸树脂 3-7份、
聚萘二甲酸乙二醇酯 11-18份、
聚丙烯 6-12份、
聚酮树脂 3-7份、
聚3-羟基丁酸酯 2-6份、
亚磷酸三苯酯 4-8份、
桐油 3-7份、
双乙酰酒石酸单双甘油酯 4-10份、
氢氧化镁 6-12份、
抗氧剂1076 2-5份、
硫酸钙 3-8份。
作为优选的方案，所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，所述的阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料包括下述重量份的成分：
N-羟甲基丙烯酰胺 7-9份、
醇酸树脂 4-6份、
聚萘二甲酸乙二醇酯 13-16份、
聚丙烯 8-10份、
聚酮树脂 4-6份、
聚3-羟基丁酸酯 3-5份、
亚磷酸三苯酯 5-7份、
桐油 4-6份、
双乙酰酒石酸单双甘油酯 6-9份、
氢氧化镁 8-10份、
抗氧剂1076 3-4份、
硫酸钙 4-6份。
一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺5-10份、醇酸树脂3-7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11-18份、聚丙烯6-12份、聚酮树脂3-7份、聚3-羟基丁酸酯2-6份、亚磷酸三苯酯4-8份、桐油3-7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯4-10份、氢氧化镁6-12份、抗氧剂1076为2-5份、硫酸钙3-8份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为155-175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度170-190℃，二区温度为195-205℃，三区温度为210-220℃，四区温度为225-230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
作为优选的方案，所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（1）中高速混合机中搅拌转速为70r/min-150r/min。
作为优选的方案，所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机机头温度为165℃。
作为优选的方案，所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机区段温度为：一区温度180℃，二区温度为200℃，三区温度为215℃，四区温度为230℃。
作为优选的方案，所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机螺杆长径比为12:1。
有益效果：本发明公开的用于电力工程的绝缘材料具备了非常高的绝缘性能、拉伸强度、及阻燃强度，适用于电力工程等行业中，本发明的电力工程用绝缘材料中对常规的高分子材料成分进行了改良，添加了不同的功能成分，上述成分有效的改善了原有的绝缘材料的绝缘性能等。
具体实施方式：
实施例1
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺5份、醇酸树脂7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11份、聚丙烯6份、聚酮树脂3份、聚3-羟基丁酸酯6份、亚磷酸三苯酯4份、桐油7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯10份、氢氧化镁6份、抗氧剂1076为5份、硫酸钙3份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度190℃，二区温度为205℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
实施例2
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺10份、醇酸树脂3份、聚萘二甲酸乙二醇酯18份、聚丙烯12份、聚酮树脂7份、聚3-羟基丁酸酯2份、亚磷酸三苯酯8份、桐油3份、双乙酰酒石酸单双甘油酯4份、氢氧化镁12份、抗氧剂1076为2份、硫酸钙8份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为155℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度170℃，二区温度为195℃，三区温度为220℃，四区温度为225℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
实施例3
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺7份、醇酸树脂6份、聚萘二甲酸乙二醇酯13份、聚丙烯10份、聚酮树脂6份、聚3-羟基丁酸酯3份、亚磷酸三苯酯5份、桐油6份、双乙酰酒石酸单双甘油酯6份、氢氧化镁8份、抗氧剂1076为4份、硫酸钙4份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度190℃，二区温度为205℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
实施例4
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺9份、醇酸树脂4份、聚萘二甲酸乙二醇酯16份、聚丙烯8份、聚酮树脂4份、聚3-羟基丁酸酯5份、亚磷酸三苯酯7份、桐油4份、双乙酰酒石酸单双甘油酯9份、氢氧化镁10份、抗氧剂1076为3份、硫酸钙6份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为155℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度170℃，二区温度为195℃，三区温度为220℃，四区温度为225℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
实施例5
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺8份、醇酸树脂5份、聚萘二甲酸乙二醇酯14份、聚丙烯9份、聚酮树脂5份、聚3-羟基丁酸酯4份、亚磷酸三苯酯6份、桐油5份、双乙酰酒石酸单双甘油酯8份、氢氧化镁9份、抗氧剂1076为3份、硫酸钙5份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为155℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度180℃，二区温度为200℃，三区温度为215℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
对比例1
（1）按重量分别取醇酸树脂7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11份、聚丙烯6份、聚酮树脂3份、聚3-羟基丁酸酯6份、亚磷酸三苯酯4份、桐油7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯10份、氢氧化镁6份、抗氧剂1076为5份、硫酸钙3份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度190℃，二区温度为205℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
对比例2
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺5份、聚丙烯6份、聚酮树脂3份、聚3-羟基丁酸酯6份、亚磷酸三苯酯4份、桐油7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯10份、氢氧化镁6份、抗氧剂1076为5份、硫酸钙3份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度190℃，二区温度为205℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
对比例3
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺5份、醇酸树脂7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11份、聚丙烯6份、亚磷酸三苯酯4份、桐油7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯10份、氢氧化镁6份、抗氧剂1076为5份、硫酸钙3份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度190℃，二区温度为205℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
实施例1至5的绝缘材料的体积电阻及拉伸强度和阻燃等级如下：
| 体积电阻（Ω· cm） | 拉伸强度（MPa） | 阻燃等级 | |
| 实施例1 | 5×1012 | 12.9 | A2 |
| 实施例2 | 4×1012 | 12.5 | A2 |
| 实施例3 | 8×1012 | 13.6 | A2 |
| 实施例4 | 9×1012 | 13.5 | A1 |
| 实施例5 | 4×1013 | 16.9 | A1 |
对比例的绝缘材料的体积电阻及拉伸强度和阻燃等级如下：
| 体积电阻（Ω· cm） | 拉伸强度（MPa） | 阻燃等级 | |
| 实施例1 | 7×1011 | 9.9 | A2 |
| 实施例2 | 6×1011 | 10.7 | B1 |
| 实施例3 | 3×1011 | 10.2 | B1 |
Claims (6)
1.一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料包括下述重量份的成分：
N-羟甲基丙烯酰胺 5-10份、
醇酸树脂 3-7份、
聚萘二甲酸乙二醇酯 11-18份、
聚丙烯 6-12份、
聚酮树脂 3-7份、
聚3-羟基丁酸酯 2-6份、
亚磷酸三苯酯 4-8份、
桐油 3-7份、
双乙酰酒石酸单双甘油酯 4-10份、
氢氧化镁 6-12份、
抗氧剂1076 2-5份、
硫酸钙 3-8份；
所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料通过下述的制备方法制备得到：
（1）按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺5-10份、醇酸树脂3-7份、聚萘二甲酸乙二醇酯11-18份、聚丙烯6-12份、聚酮树脂3-7份、聚3-羟基丁酸酯2-6份、亚磷酸三苯酯4-8份、桐油3-7份、双乙酰酒石酸单双甘油酯4-10份、氢氧化镁6-12份、抗氧剂1076为2-5份、硫酸钙3-8份，将以上的成分都投入至高速混合机中，在高速混合机中搅拌至均匀；
（2）将步骤（1）搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒，双螺杆挤出机机头温度为155-175℃，双螺杆挤出机区段温度为：一区温度170-190℃，二区温度为195-205℃，三区温度为210-220℃，四区温度为225-230℃；挤出后将材料切粒，冷却后，为电力工程用绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料包括下述重量份的成分：
N-羟甲基丙烯酰胺 7-9份、
醇酸树脂 4-6份、
聚萘二甲酸乙二醇酯 13-16份、
聚丙烯 8-10份、
聚酮树脂 4-6份、
聚3-羟基丁酸酯 3-5份、
亚磷酸三苯酯 5-7份、
桐油 4-6份、
双乙酰酒石酸单双甘油酯 6-9份、
氢氧化镁 8-10份、
抗氧剂1076 3-4份、
硫酸钙 4-6份。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的步骤（1）中高速混合机中搅拌转速为70r/min-150r/min。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机机头温度为165℃。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机区段温度为：一区温度180℃，二区温度为200℃，三区温度为215℃，四区温度为230℃。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃耐拉伸的电力工程用绝缘材料，其特征在于，所述的步骤（2）中双螺杆挤出机螺杆长径比为12:1。
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