本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料及其制作方法。
背景技術(shù)：
電力金具是連接和組合電力系統(tǒng)中的各類(lèi)裝置，起到傳遞機(jī)械負(fù)荷、電氣負(fù)荷及某種防護(hù)作用的金屬附件，是電力輸送過(guò)程中的重要部件。目前主要以無(wú)磁性鋁合金為主，雖然與以前使用的鐵磁性材料相比，對(duì)電網(wǎng)節(jié)能減排起到一定作用，但是作為金屬導(dǎo)體，渦流損耗依然存在，電能損失仍然無(wú)法避免，而且鋁合金制品必須經(jīng)過(guò)選礦、開(kāi)采、電解、熔煉等高能耗、高污染工序獲得，屬于國(guó)家限制發(fā)展行業(yè)，不能滿(mǎn)足輸電線(xiàn)路的經(jīng)濟(jì)需求。用絕緣材料代替金屬材料，就可減少渦流損耗，達(dá)到更好的節(jié)能效果。因而文獻(xiàn)《新型塑料電力金具材料的制備及性能研究》以節(jié)能減排為目的，開(kāi)發(fā)的新型易加工、可回收的塑料電力金具材料具有重要的實(shí)際意義。
文中通過(guò)研究玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的長(zhǎng)期耐水解和光、熱老化性能，制備滿(mǎn)足電力金具要求的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料。研究表明，玻纖增強(qiáng)PA66 復(fù)合材料具有力學(xué)性能優(yōu)良、比重小、電絕緣性能優(yōu)越和易加工成型等眾多優(yōu)點(diǎn)，但是鑒于金具用于戶(hù)外高空，使用環(huán)境惡劣，而尼龍?jiān)陂L(zhǎng)期水、光照和熱的作用下易降解，為此，筆者自制功能母粒，改善玻纖增強(qiáng)PA66 材料的長(zhǎng)期抗水解和耐老化性能，從而獲得滿(mǎn)足使用要求的新型塑料電力金具復(fù)合材料。
然而由于尼龍的結(jié)晶度較高，以及晶粒尺寸的差距，使尼龍結(jié)構(gòu)中存在較多微觀(guān)缺陷，造成其蠕變性能、尺寸穩(wěn)定性和缺口沖擊強(qiáng)度較差，這些缺點(diǎn)限制了尼龍的應(yīng)用，因而需要對(duì)尼龍加以改性以破壞其分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整度，降低結(jié)晶，而且由于電力金具長(zhǎng)期用于戶(hù)外，環(huán)境惡劣，除了要求材料抗水耐老化外，其耐磨性、抗靜電、耐電暈防雷擊等性能也需要改善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料及其制作方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料，由下列重量份的原料制成：廢棄尼龍66塑料100、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂2.3-2.6、玻璃纖維22-23、納米石墨粉1.3-16、氧化鋅23-25、油酸三乙醇胺6-8、乙酸乙烯2.3-2.6、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷7-9、酒石酸1-2、抗氧劑10100.3-0.5。
所述的一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將納米石墨粉、氧化鋅攪拌研磨1-2小時(shí)，于820-900℃煅燒處理30-40分鐘，冷卻至120-130℃加入油酸三乙醇胺超聲研磨10-15分鐘，烘干得改性納米石墨粉；
（2）將玻璃纖維放入20-30倍質(zhì)量的質(zhì)量濃度為25%的雙氧水溶液中攪拌混勻，升溫至105℃，回流3-6小時(shí)，過(guò)濾干燥，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷升溫至80℃，研磨8-10小時(shí)，干燥得改性玻璃纖維；
（3）廢棄尼龍66塑料洗凈、晾干加熱至熔融狀態(tài)，加入雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、步驟（1）物料高速攪拌30-40分鐘得改性尼龍66；
（4）將上述改性尼龍66、酒石酸及其他剩余成分在混合機(jī)中混合均勻，經(jīng)上游喂料口，送入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)將步驟（2）中改性玻璃纖維經(jīng)下游喂料口，送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，出料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明以廢棄尼龍66為基體，將尼龍經(jīng)環(huán)氧樹(shù)脂改性后，尼龍的—HN—CO—基團(tuán)的活潑氫易與環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基作用，形成支鏈結(jié)構(gòu)，破壞了分子鏈結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，從而可有效破壞尼龍的結(jié)晶，減少尼龍的內(nèi)部缺陷，有效抑制尼龍的水解性，提高材料的防水性；以改性玻璃纖維為增強(qiáng)材料，將玻璃纖維改性后，既能有效地潤(rùn)滑玻璃纖維表面，又能將數(shù)百根乃至數(shù)千根玻纖單絲集成一束，增強(qiáng)復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度、抗彎曲及抗剪切強(qiáng)度，還能改變玻纖的表面狀態(tài)，促進(jìn)玻璃纖維與尼龍的結(jié)合；將納米石墨粉經(jīng)油酸三乙醇胺接枝改性處理后添加到材料中，分散均勻不易團(tuán)聚，改善了材料的熱穩(wěn)定性，再配伍其他有效成分制得的復(fù)合材料較好地解決了磁滯損耗與渦流損耗，不僅重量明顯減輕，而且絕緣性能優(yōu)異,耐腐蝕效果顯著，易于成型加工，成本低。
具體實(shí)施方式
一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料，由下列重量份的原料制成：廢棄尼龍66塑料100、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂2.3、玻璃纖維22、納米石墨粉1.3、氧化鋅23、油酸三乙醇胺6、乙酸乙烯2.3、γ氯丙基甲基二甲氧基硅烷7、酒石酸1、抗氧劑10100.3。
所述的一種耐腐蝕輕質(zhì)塑料電力金具復(fù)合材料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將納米石墨粉、氧化鋅攪拌研磨1-2小時(shí)，于820-900℃煅燒處理30-40分鐘，冷卻至120-130℃加入油酸三乙醇胺超聲研磨10-15分鐘，烘干得改性納米石墨粉；
（2）將玻璃纖維放入20-30倍質(zhì)量的質(zhì)量濃度為25%的雙氧水溶液中攪拌混勻，升溫至105℃，回流3-6小時(shí)，過(guò)濾干燥，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷升溫至80℃，研磨8-10小時(shí)，干燥得改性玻璃纖維；
（3）廢棄尼龍66塑料洗凈、晾干加熱至熔融狀態(tài)，加入雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、步驟（1）物料高速攪拌30-40分鐘得改性尼龍66；
（4）將上述改性尼龍66、酒石酸及其他剩余成分在混合機(jī)中混合均勻，經(jīng)上游喂料口，送入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)將步驟（2）中改性玻璃纖維經(jīng)下游喂料口，送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，出料。
利用本發(fā)明制得的塑料電力金具復(fù)合材料具有如下技術(shù)指標(biāo)：
（1）沖擊強(qiáng)度／kJ·m-2：366；
（2）缺口沖擊強(qiáng)度／kJ·m-2：26.6；
（3）壓縮強(qiáng)度／MPa：98.6；
（4）拉伸強(qiáng)度／MPa：148.6。