一种电表外壳材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电表外壳材料及其制备方法，涉及电力材料领域，包括以下重量份计的原料：聚丙烯100‑110份、低密度聚乙烯30‑40份、马来酸酐接枝聚丙烯4‑9份、玻璃纤维15‑22份、改性粘土8‑15份、改性硼纤维5‑10份、纳米氧化锌3‑8份、十溴二苯乙烷6‑12份、纳米碳化硅5‑10份、硬脂酸钡3‑8份、三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸脂2‑4份和抗紫外剂2‑4份；本发明专利技术材料通过原料间合理配比的协同作用，具有强度高、热稳定性高的优点，抗机械冲击性能优异，耐腐蚀性好，原料来源广泛，易取材。

【技术实现步骤摘要】
一种电表外壳材料及其制备方法
本专利技术涉及电力材料领域，具体涉及一种电表外壳材料及其制备方法。
技术介绍
电表是电能表的简称，是用来测量电能的仪表，又称电度表，电能表等，指测量各种电学量的仪表。电表外壳主要起着保护电表内部零件的功能，需要良好的机械性能，优异的热稳定性和阻燃性能。国内目前电表外壳材料多采用阻燃ABS，虽然ABS价格低廉，但是刚性不是很好，国外目前采用增强聚碳酸酯，随着我国经济的发展，国内也将大量采用增强聚碳酸酯，但是聚碳酸酯存在稳定性差，存在用力易于裂开、对缺口抗冲击力低、耐磨性差和流动性差的缺点。中国专利CN101469118BGO公开了一种电表壳用高分子材料，由PC基础树脂、玻纤、主阻燃剂、抗滴落剂、增韧剂、相容剂、润滑剂以及抗氧剂受阻酚类和亚磷酸酯类组成，A、所用的PC基础树脂为熔融指数为5-24的两种、或者两种以上流动性能不同PC的混合物，所用的主阻燃剂为十溴二苯乙烷，所用的相容剂为马来酸酐接枝ABS，所用的增韧剂为PTW，所用的润滑剂是PETS和OP蜡；提高了聚碳酸酯材料的阻燃性和热稳定性，但是材料的机械强度不够，并且成本较高，不利于推广使用。中国专利CN103740078A公开了一种电表外壳用无卤阻燃PC/GF复合材料及其制备方法；该材料其由如下质量百分比的组分组成：PC75％-90％，玻纤8％-15％，增韧剂2％-4％,偶联剂0.3％-0.5％，抗氧剂0.1％-0.3％，无卤阻燃剂1％-3％，抗滴落剂0.1％-0.4％，复合浮纤消除剂0.8％-1.2％；其制备方法包括混合、挤出、造粒步骤；提高了材料的机械强度和阻燃性能，但是热变形温度较低，容易变形，不适合高温环境下工作。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电表外壳材料及其制备方法，本专利技术材料通过原料间合理配比的协同作用，具有强度高、热稳定性高的优点，抗机械冲击性能优异，耐腐蚀性好，原料来源广泛，易取材。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种电表外壳材料，包括以下重量份计的原料：聚丙烯100-110份、低密度聚乙烯30-40份、马来酸酐接枝聚丙烯4-9份、玻璃纤维15-22份、改性粘土8-15份、改性硼纤维5-10份、纳米氧化锌3-8份、十溴二苯乙烷6-12份、纳米碳化硅5-10份、硬脂酸钡3-8份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂2-4份和抗紫外剂2-4份。优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯102-108份、低密度聚乙烯32-38份、马来酸酐接枝聚丙烯5-8份、玻璃纤维17-20份、改性粘土10-13份、改性硼纤维6-9份、纳米氧化锌4-7份、十溴二苯乙烷8-10份、纳米碳化硅6-9份、硬脂酸钡4-7份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂2.5-3.5份和抗紫外剂2.5-3.5份。优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯106份、低密度聚乙烯35份、马来酸酐接枝聚丙烯7份、玻璃纤维19份、改性粘土12份、改性硼纤维8份、纳米氧化锌6份、十溴二苯乙烷9份、纳米碳化硅7份、硬脂酸钡6份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂3份和抗紫外剂3份。优选地，所述改性粘土的制备方法如下：(1)将粘土放入煅烧炉中在450-500摄氏度下，焙烧3-4小时后，置入研磨机中研磨至300-400目；(2)将粘土和长碳链烷基季铵盐按照50-55:1质量比进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没粘土，搅拌混合均匀，得到混悬液；(3)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中分散，分散功率15-22KW，分散温度40-45摄氏度，分散时间90-110分钟，高速分散后的混合物进行沉降、过滤、烘干，研磨，过400-500目筛，即得所述改性粘土。优选地，所述改性硼纤维的制备方法为：将硼纤维加入甲苯溶液中浸泡48小时，置于干燥箱中，烘干至恒重，加入高猛酸钾溶液中在50-60摄氏度的恒温水浴中，以600-700转/分钟的速度，搅拌反应8-15分钟，过滤，洗涤，烘干至恒重，即得。优选地，所述高猛酸钾溶液为0.05摩尔/升的高锰酸钾酸性溶液，高猛酸钾酸性溶液PH值为4-5。优选地，所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑中的一种或几种结合。本专利技术中还公开了一种上述电表外壳材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、十溴二苯乙烷、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂和抗紫外剂加入密炼机中密炼后，置入双螺杆挤出机中挤出造粒，得物料A；(2)将玻璃纤维、改性粘土、改性硼纤维、纳米氧化锌、纳米碳化硅和硬脂酸钡加入搅拌机中混合均匀后，加入烘箱中在80-90摄氏度下，干燥3小时，去除水分，得物料B；(3)将物料A和物料B加入高速混合机中，高速混合20-30分钟，置入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料置入真空烘箱中，在80-90摄氏度下，干燥5小时。优选地，所述步骤(1)中的密炼为第一阶段：密炼温度165-170摄氏度，转速10-15转/分钟，扭矩30-50Nm；第二阶段：密炼温度185-195摄氏度，转速30-38转/分钟，扭矩30-40Nm；优选地，所述双螺杆挤出机的挤出温度为190-195摄氏度，螺杆转速为50-60转/分钟。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术材料通过原料间合理配比的协同作用，具有强度高、热稳定性高的优点，抗机械冲击性能优异，耐腐蚀性好，原料来源广泛，易取材。(2)本专利技术中添加改性粘土，通过反应使有机季铵盐离子进入粘土晶层空间，使粘土表面得到改性，晶层间距增加，片层表面被有机离子上的烷基长链覆盖，增强粘土与高分子的亲和性，提高粘土与聚合物的结合力，增强材料的致密性和耐腐蚀性。(3)硼纤维具有良好的抗机械冲击性和抗拉伸性，但是硼纤维表面光滑与聚合物结合力差，经过改性后硼纤维表面凹凸不平，增强了与聚合物之间的表面聚合力，从而增强材料的与聚合物的相容性，提高材料的力学性能和结构稳定性。(4)本专利技术中通过纳米氧化锌和纳米氮化硅微小粒子填充到材料缝隙中，增强了结构的致密性，提高材料的强度和耐磨性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种电表外壳材料，包括以下重量份计的原料：聚丙烯100份、低密度聚乙烯30份、马来酸酐接枝聚丙烯4份、玻璃纤维15份、改性粘土8份、改性硼纤维5份、纳米氧化锌3份、十溴二苯乙烷6份、纳米碳化硅5份、硬脂酸钡3份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂2份和抗紫外剂2份。改性粘土的制备方法如下：(1)将粘土放入煅烧炉中在450摄氏度下，焙烧3小时后，置入研磨机中研磨至300目；(2)将粘土和长碳链烷基季铵盐按照50:1质量比进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没粘土，搅拌混合均匀，得到混悬液；(3)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中分散，分散功率15KW，分散温度40摄氏度，分散时间90分钟，高速分散后的混合物进行沉降、过滤、烘干，研磨，过400目筛，即得所述改性粘土。改性硼纤维的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电表外壳材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯100‑110份、低密度聚乙烯30‑40份、马来酸酐接枝聚丙烯4‑9份、玻璃纤维15‑22份、改性粘土8‑15份、改性硼纤维5‑10份、纳米氧化锌3‑8份、十溴二苯乙烷6‑12份、纳米碳化硅5‑10份、硬脂酸钡3‑8份、三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸脂2‑4份和抗紫外剂2‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种电表外壳材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯100-110份、低密度聚乙烯30-40份、马来酸酐接枝聚丙烯4-9份、玻璃纤维15-22份、改性粘土8-15份、改性硼纤维5-10份、纳米氧化锌3-8份、十溴二苯乙烷6-12份、纳米碳化硅5-10份、硬脂酸钡3-8份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂2-4份和抗紫外剂2-4份。2.根据权利要求1所述的电表外壳材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯102-108份、低密度聚乙烯32-38份、马来酸酐接枝聚丙烯5-8份、玻璃纤维17-20份、改性粘土10-13份、改性硼纤维6-9份、纳米氧化锌4-7份、十溴二苯乙烷8-10份、纳米碳化硅6-9份、硬脂酸钡4-7份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂2.5-3.5份和抗紫外剂2.5-3.5份。3.根据权利要求1所述的电表外壳材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯106份、低密度聚乙烯35份、马来酸酐接枝聚丙烯7份、玻璃纤维19份、改性粘土12份、改性硼纤维8份、纳米氧化锌6份、十溴二苯乙烷9份、纳米碳化硅7份、硬脂酸钡6份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂3份和抗紫外剂3份。4.根据权利要求1所述的电表外壳材料，其特征在于，所述改性粘土的制备方法如下：(1)将粘土放入煅烧炉中在450-500摄氏度下，焙烧3-4小时后，置入研磨机中研磨至300-400目；(2)将粘土和长碳链烷基季铵盐按照50-55:1质量比进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没粘土，搅拌混合均匀，得到混悬液；(3)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中分散，分散功率15-22KW，分散温度40-45摄氏度，分散时间90-110分钟，高速分散后的混合物进行沉降、过滤、烘干，研磨，过400-500目筛，即得所述改性粘土。5.根据权利要求1所述的电表外壳材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷世尧，
申请(专利权)人：合肥安力电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34