本发明专利技术公开了一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法，属于开关材料的制备领域。针对目前开关材料质量不佳，以及存在绝缘性能和耐火性能不理想的缺陷，提供了一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法。本发明专利技术先用硅烷偶联剂、高岭土等混合均匀后进行球磨、干燥，制得改性高岭土，再用表面活性剂对水滑石进行改性，洗涤干燥后与改性高岭土、玻璃粉置于球磨罐中球磨成粉，最后与聚苯乙烯混炼造粒，制得可瓷化耐火电器开关材料，本发明专利技术中添加的高岭土中含有大量的氧化铝成分，部分可以与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中的材料表面，且氧化铝具有机械强度高，硬度大，耐高温及绝缘性能较佳，具有广泛的使用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法，属于开关材料的制备领域。
技术介绍
近年来，频繁发生的火灾给人们的生命财产造成了重大损失。火灾发生过程中在一定时间内保证电梯、照明系统、通信系统、信号控制系统等设备的畅通和关闭对于减少人员的伤亡和生命财产的损失具有重要的意义。火灾发生时，开关材料需要长时间承受300℃到1000℃的高温，普通的开关材料在这种条件下很难保证它的正常使用。耐火开关材料被广泛应用在高层建筑、地铁、发电厂、核电站等重要部门及公共场所，而近年来，该领域开始趋于耐火的需求，以便在火灾发生时，供电设备和线路能够保持一定时间的正常运行，有助于救援工作的开展，尽可能减少人员伤亡和财产损失。目前的传统的开关材料主要有PVC、PC、PET三大类。聚氯乙烯类开关材料虽然耐化学腐蚀性较好，但是其耐高温以及耐光性能较差，聚碳酸酯化点较高，吸水性小绝缘性能、抗冲击性能以及耐老化性均好，但是所耐最高温度只有150℃，聚对苯二甲酸乙二醇酯电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，同样存在不耐高温的缺陷。可瓷化耐火硅橡胶材料是以硅橡胶为基体材料，加入补强填料、结构控制剂以及特殊的瓷化粉和瓷化助剂，经过真空捏合、混炼，制成胶料，经过高温火焰的烧结形成坚硬的陶瓷化保护层，可以保护线路不短路、断路，从而保证了线路的通畅，为人员的生命和财产的抢救，最大限度的赢得了时间。可瓷化硅橡胶是一种新型耐火复合材料，其耐火机理和传统耐火材料有所不同，是利用火灾发生时的高温使硅橡胶燃烧后形成的残余灰烬形成一层具有一定力学强度的绝缘耐火陶瓷曾，利用形成的陶瓷层延缓或者阻止火焰及高温对内部器件的损坏。这种耐火机理使得可瓷化硅橡胶耐火材料生产成本低、重量轻、柔韧性较好等优点，从而备受人们的关注。但目前传统的开关材料制成的开关器件表面质量不佳，容易出现表面击穿的现象，且绝缘性能以及耐火性能不理想。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前开关材料质量不佳，以及存在绝缘性能和耐火性能不理想的缺陷，提供了一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法。本专利技术先用硅烷偶联剂、高岭土等混合均匀后进行球磨、干燥，制得改性高岭土，再用表面活性剂对水滑石进行改性，洗涤干燥后与改性高岭土、玻璃粉置于球磨罐中球磨成粉，最后与聚苯乙烯混炼造粒，制得可瓷化耐火电器开关材料，本专利技术中添加的高岭土中含有大量的氧化铝成分，部分可以与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中的材料表面，且氧化铝具有机械强度高，硬度大，耐高温及绝缘性能较佳，具有广泛的使用前景。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）量取100~120mL质量分数为95%乙醇溶液加入烧杯中，并用冰醋酸调节乙醇溶液pH为3.0~4.0，加入2~2.4g硅烷偶联剂KH-570，以300~400r/min搅拌20~30min，向烧杯中添加100~120g高岭土，1.5~1.6g六偏磷酸钠，继续搅拌30~40min，得混合液，将混合液转入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，置于球磨机中球磨2~3h后，加入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性高岭土，备用；（2）称取20~25g水滑石，加入180~225mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合15~20min，加入5~6g十二烷基苯磺酸钠，5~6g吐温-80，在80~90℃油浴下继续搅拌30~40min，得混合浆料，将混合浆料抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3~5次，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性水滑石；（3）分别称取50~60g上述步骤（1）制备的改性高岭土，18~20g上述改性水滑石，5~8g玻璃粉，混合均匀后，装入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，30~50mL无水乙醇，置于球磨机中球磨2~3h后，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得复合粉料；（4）称取50~60g聚苯乙烯置于40~50℃密炼机中开炼3~5min，加入上述复合粉料，升温至150~170℃，以100~200r/min搅拌5~8min，得混合料，将混合料注入造粒机中造粒，冷却至室温，得可瓷化耐火电器开关材料。本专利技术的物理性质是：本专利技术制得的可瓷化耐火电器开关材料禁带宽度为1.1～1.4eV，临界击穿电场为30～90×105V/cm，电子迁移率为1500～4000cm2/V·s，空穴迁移率为150～600cm2/V·s，介电常数10～12，绝缘性能较佳，耐600～800℃高温，使用寿命延长3～5年。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制得的可瓷化耐火电器开关材料，可耐600～800℃高温，较传统开关材料的耐热性能提高了4～5倍，使用寿命延长3～5年；（2）本专利技术方法简单易于操作，操作过程简单，且操作条件易于控制。具体实施方式首先量取100~120mL质量分数为95%乙醇溶液加入烧杯中，并用冰醋酸调节乙醇溶液pH为3.0~4.0，加入2~2.4g硅烷偶联剂KH-570，以300~400r/min搅拌20~30min，向烧杯中添加100~120g高岭土，1.5~1.6g六偏磷酸钠，继续搅拌30~40min，得混合液，将混合液转入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，置于球磨机中球磨2~3h后，加入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性高岭土，备用；称取20~25g水滑石，加入180~225mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合15~20min，加入5~6g十二烷基苯磺酸钠，5~6g吐温-80，在80~90℃油浴下继续搅拌30~40min，得混合浆料，将混合浆料抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3~5次，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性水滑石；分别称取50~60g上述制备的改性高岭土，18~20g上述改性水滑石，5~8g玻璃粉，混合均匀后，装入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，30~50mL无水乙醇，置于球磨机中球磨2~3h后，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得复合粉料；称取50~60g聚苯乙烯置于40~50℃密炼机中开炼3~5min，加入上述复合粉料，升温至150~170℃，以100~200r/min搅拌5~8min，得混合料，将混合料注入造粒机中造粒，冷却至室温，得可瓷化耐火电器开关材料。实例1首先量取100mL质量分数为95%乙醇溶液加入烧杯中，并用冰醋酸调节乙醇溶液pH为3.0，加入2g硅烷偶联剂KH-570，以300r/min搅拌20min，向烧杯中添加100g高岭土，1.5g六偏磷酸钠，继续搅拌30min，得混合液，将混合液转入球磨罐中，加入800g氧化锆珠，置于球磨机中球磨2h后，加入105℃干燥箱中干燥至恒重，得改性高岭土，备用；称取20g水滑石，加入180mL去离子水中，以300r/min搅拌混合15min，加入5g十二烷基苯磺酸钠，5g吐温-80，在80℃油浴下继续搅拌30min，得混合浆料，将混合浆料抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3次，转入105℃干燥箱中干燥至恒重，得改性水滑石；分别称取50g上述制备的改性高岭土，18g上述改性水滑石，5g玻璃粉，混合均匀后，装入球磨罐中，加入800g氧化锆珠，30mL无水乙醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取100~120mL质量分数为95%乙醇溶液加入烧杯中，并用冰醋酸调节乙醇溶液pH为3.0~4.0，加入2~2.4g硅烷偶联剂KH‑570，以300~400r/min搅拌20~30min，向烧杯中添加100~120g高岭土，1.5~1.6g六偏磷酸钠，继续搅拌30~40min，得混合液，将混合液转入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，置于球磨机中球磨2~3h后，加入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性高岭土，备用；（2）称取20~25g水滑石，加入180~225mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合15~20min，加入5~6g十二烷基苯磺酸钠，5~6g吐温‑80，在80~90℃油浴下继续搅拌30~40min，得混合浆料，将混合浆料抽滤，并用去离子水洗涤滤饼3~5次，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性水滑石；（3）分别称取50~60g上述步骤（1）制备的改性高岭土，18~20g上述改性水滑石，5~8g玻璃粉，混合均匀后，装入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，30~50mL无水乙醇，置于球磨机中球磨2~3h后，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得复合粉料；（4）称取50~60g聚苯乙烯置于40~50℃密炼机中开炼3~5min，加入上述复合粉料，升温至150~170℃，以100~200r/min搅拌5~8min，得混合料，将混合料注入造粒机中造粒，冷却至室温，得可瓷化耐火电器开关材料。...
【技术特征摘要】
1.一种可瓷化耐火电器开关材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取100~120mL质量分数为95%乙醇溶液加入烧杯中，并用冰醋酸调节乙醇溶液pH为3.0~4.0，加入2~2.4g硅烷偶联剂KH-570，以300~400r/min搅拌20~30min，向烧杯中添加100~120g高岭土，1.5~1.6g六偏磷酸钠，继续搅拌30~40min，得混合液，将混合液转入球磨罐中，加入800~900g氧化锆珠，置于球磨机中球磨2~3h后，加入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性高岭土，备用；（2）称取20~25g水滑石，加入180~225mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合15~20min，加入5~6g十二烷基苯磺酸钠，5~6g吐...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅忠，王龙，陆娜，
申请(专利权)人：陈毅忠，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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