本發(fā)明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種高耐磨塑料電力金具復合材料及其制作方法。
背景技術：
電力金具是連接和組合電力系統(tǒng)中的各類裝置，起到傳遞機械負荷、電氣負荷及某種防護作用的金屬附件，是電力輸送過程中的重要部件。目前主要以無磁性鋁合金為主，雖然與以前使用的鐵磁性材料相比，對電網節(jié)能減排起到一定作用，但是作為金屬導體，渦流損耗依然存在，電能損失仍然無法避免，而且鋁合金制品必須經過選礦、開采、電解、熔煉等高能耗、高污染工序獲得，屬于國家限制發(fā)展行業(yè)，不能滿足輸電線路的經濟需求。用絕緣材料代替金屬材料，就可減少渦流損耗，達到更好的節(jié)能效果。因而文獻《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際意義。
文中通過研究玻璃纖維增強尼龍66復合材料的長期耐水解和光、熱老化性能，制備滿足電力金具要求的玻璃纖維增強尼龍66復合材料。研究表明，玻纖增強PA66 復合材料具有力學性能優(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，但是鑒于金具用于戶外高空，使用環(huán)境惡劣，而尼龍在長期水、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PA66 材料的長期抗水解和耐老化性能，從而獲得滿足使用要求的新型塑料電力金具復合材料。
然而由于尼龍的結晶度較高，以及晶粒尺寸的差距，使尼龍結構中存在較多微觀缺陷，造成其蠕變性能、尺寸穩(wěn)定性和缺口沖擊強度較差，這些缺點限制了尼龍的應用，因而需要對尼龍加以改性以破壞其分子結構的規(guī)整度，降低結晶，而且由于電力金具長期用于戶外，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。
技術實現要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高耐磨塑料電力金具復合材料及其制作方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：
一種高耐磨塑料電力金具復合材料，由下列重量份的原料制成：廢棄尼龍66塑料100、E51型環(huán)氧樹脂2.4-2.7、玻璃纖維20-22、高硅氧纖維8-9、氟化鈣10-12、碳納米管1.4-1.7、蜂蜜0.7-0.9、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5-7、偏苯三酸三辛酯3-5、二乙烯三胺2-4、海泡石粉12-14。
所述的一種高耐磨塑料電力金具復合材料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將碳納米管于810-920℃煅燒處理30-40分鐘，冷卻至120-130℃加入偏苯三酸三辛酯超聲研磨10-15分鐘，烘干得改性碳納米管；
（2）將海泡石粉放入5-8倍質量的質量濃度為8-10%的蜂蜜水溶液中超聲研磨30-40分鐘，噴霧干燥，加入二乙烯三胺攪拌混勻，烘干得改性海泡石粉；
（3）將玻璃纖維放入20-30倍質量的質量濃度為25%的雙氧水溶液中攪拌混勻，升溫至105℃，回流3-6小時，過濾干燥，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷升溫至80℃，研磨8-10小時，干燥得改性玻璃纖維；
（4）廢棄尼龍66塑料洗凈、晾干加熱至熔融狀態(tài)，加入E51型環(huán)氧樹脂、步驟（1）物料高速攪拌30-40分鐘得改性尼龍66；
（5）將上述改性尼龍66、步驟（2）物料、高硅氧纖維及其他剩余成分在混合機中混合均勻，經上游喂料口，送入雙螺桿擠出機，同時將步驟（3）中改性玻璃纖維經下游喂料口，送入雙螺桿擠出機熔融擠出、造粒，出料。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明以廢棄尼龍66為基體，將尼龍經環(huán)氧樹脂改性后，尼龍的—HN—CO—基團的活潑氫易與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基作用，形成支鏈結構，破壞了分子鏈結構的規(guī)整性，從而可有效破壞尼龍的結晶，減少尼龍的內部缺陷，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材料，將玻璃纖維改性后，既能有效地潤滑玻璃纖維表面，又能將數百根乃至數千根玻纖單絲集成一束，增強復合材料的抗拉強度、抗彎曲及抗剪切強度，還能改變玻纖的表面狀態(tài)，促進玻璃纖維與尼龍的結合；將碳納米管經偏苯三酸三辛酯枝改性處理后添加到材料中，分散均勻不易團聚，改善了材料的熱穩(wěn)定性，再配伍其他有效成分制得的復合材料較好地解決了磁滯損耗與渦流損耗，具有高耐磨、綜合力學性能優(yōu)、低聲音阻尼系數、熱穩(wěn)定性好及加工性能優(yōu)異等特點。
具體實施方式
一種高耐磨塑料電力金具復合材料，由下列重量份的原料制成：廢棄尼龍66塑料100、E51型環(huán)氧樹脂2.4、玻璃纖維20、高硅氧纖維8、氟化鈣10、碳納米管1.4、蜂蜜0.7、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5、偏苯三酸三辛酯3、二乙烯三胺2、海泡石粉12。
所述的一種高耐磨塑料電力金具復合材料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將碳納米管于810-920℃煅燒處理30-40分鐘，冷卻至120-130℃加入偏苯三酸三辛酯超聲研磨10-15分鐘，烘干得改性碳納米管；
（2）將海泡石粉放入5-8倍質量的質量濃度為8-10%的蜂蜜水溶液中超聲研磨30-40分鐘，噴霧干燥，加入二乙烯三胺攪拌混勻，烘干得改性海泡石粉；
（3）將玻璃纖維放入20-30倍質量的質量濃度為25%的雙氧水溶液中攪拌混勻，升溫至105℃，回流3-6小時，過濾干燥，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷升溫至80℃，研磨8-10小時，干燥得改性玻璃纖維；
（4）廢棄尼龍66塑料洗凈、晾干加熱至熔融狀態(tài)，加入E51型環(huán)氧樹脂、步驟（1）物料高速攪拌30-40分鐘得改性尼龍66；
（5）將上述改性尼龍66、步驟（2）物料、高硅氧纖維及其他剩余成分在混合機中混合均勻，經上游喂料口，送入雙螺桿擠出機，同時將步驟（3）中改性玻璃纖維經下游喂料口，送入雙螺桿擠出機熔融擠出、造粒，出料。
利用本發(fā)明制得的塑料電力金具復合材料具有如下技術指標：
（1）沖擊強度／kJ·m-2：365；
（2）缺口沖擊強度／kJ·m-2：26.5；
（3）壓縮強度／MPa：98.5；
（4）拉伸強度／MPa：148.5。