專利名稱：一種不能燃燒的絕緣材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊應(yīng)用的工程塑料及其制造方法，進(jìn)一步是指一種不能燃燒的絕緣材料及其制造方法。
一般塑料都存在著易燃和在高溫時(shí)電阻值下降的缺點(diǎn)，因此影響它在某些工業(yè)產(chǎn)品特別是電器產(chǎn)品上的應(yīng)用。例如，鐵道機(jī)車在朝著大功率、高速度發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的熱固性塑料(如4330、DMC、酚醛環(huán)氧層壓板等)，就因其不具阻燃性和在高溫時(shí)電阻值下降而容易引起變流、電控等電器部分的燃燒事故，以致嚴(yán)重威脅鐵路安全。有少數(shù)幾種被認(rèn)為不燃的塑料材料如F4，其實(shí)只是離火后自熄，而在明火中仍然產(chǎn)生強(qiáng)烈的火焰，在較高溫時(shí)會熔融或軟化，使得機(jī)械強(qiáng)度不高，尚且價(jià)格也很昂貴。陶瓷材料雖耐高溫，但制造工藝復(fù)雜，精度不高，易脆裂，故也難以普遍取代工程塑料。因此，研制出一種不可燃燒、機(jī)械強(qiáng)度高、高溫下電阻值穩(wěn)定、不熔融軟化、價(jià)格不貴的工程塑料，是加速科技、國防、交通、電力、建材等方面發(fā)展的需要，是大有發(fā)展前途和應(yīng)用前景的。
為了適應(yīng)上述實(shí)際的需要，本發(fā)明的目的，乃是提供一種在火焰中不會燃燒也不會變形、高溫絕緣性好、機(jī)械強(qiáng)度高的新型絕緣材料及其制造方法。
本發(fā)明的解決方案如下。這種不能燃燒的絕緣材料是由下列原料制成的由20-28％的苯酚、0.6-1％的氧化鎂、30-36％的甲醛、1-1.5％的苯胺、32-40％的乙醇、2-3的縮丁醛以及1.5-2％的硬脂酸鋅配制成酚醛樹脂；采用由3-10％的磷酸三乙脂、3-10％的三氧化二銻、0.5-1％的氯化石蠟、25-40％的氫氧化鋁、25-40％的云母粉以及5-15％的無機(jī)色料配制成的復(fù)合型阻燃劑，對等量的上述酚醛樹脂進(jìn)行改性，制得阻燃型樹脂粘結(jié)劑；然后再用無堿玻璃纖維制品作填料與上述阻燃型樹脂粘結(jié)劑按1∶1-1.5重量比混合均勻，從而制得可用來模壓成各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。
這種不能燃燒的絕緣材料的制造方法如下將計(jì)量的苯酚、氧化鎂加入60℃的反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌30min后加入計(jì)量的甲醛，邊攪拌邊加熱至70℃，30min后停止供熱，加入計(jì)量的苯胺，借助化學(xué)反應(yīng)熱量升溫并維持至95℃，保溫10min后降溫至90℃，進(jìn)行真空脫水，當(dāng)真空度達(dá)到0.08MPa且溫度降至60℃左右時(shí)，加入計(jì)量的乙醇、縮丁醛、硬脂酸鋅，攪拌45min，這樣制得待改性的酚醛樹脂；接下來，先在酚醛樹脂中加入計(jì)量的磷酸三乙脂、三氧化二銻和氯化石蠟，攪拌45min，然后加入計(jì)量的氫氧化鋁、云母粉和無機(jī)色料，攪拌45-60min，從而制得由等量的復(fù)合型阻燃劑改性的阻燃型樹脂粘結(jié)劑；用無機(jī)稀釋劑對無堿玻璃纖維制品進(jìn)行清洗和脫干，按1-1.5倍量加入改性后的阻燃型樹脂粘結(jié)劑，混合均勻，最后制成可以模壓成各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，所以使得這種不能燃燒的絕緣材料不但具有在火焰中不會燃燒、高溫下絕緣電阻比較穩(wěn)定、耐電弧、色澤美觀穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且機(jī)械強(qiáng)度高，成型工藝性好。用這種材料制成的鐵路機(jī)車用絕緣件，能很好地滿足大功率高速機(jī)車的安全運(yùn)行。該材料還可廣泛應(yīng)用于國防、電力等行業(yè)，作為要求耐高溫、阻燃和絕緣可靠的高性能電器材料。
實(shí)施例將100kg苯酚、3.2kg氧化鎂加入60℃的反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌30min后加入140kg甲醛，邊攪拌邊加熱至70℃，30min后停止供熱，加入5kg苯胺，借助化學(xué)反應(yīng)熱量升溫并維持至95℃，保溫10min后降溫至90℃，進(jìn)行真空脫水，當(dāng)真空度達(dá)到0.08MPa且溫度降至60℃左右時(shí)，加入乙醇150kg、縮丁醛11kg、硬脂酸鋅7kg，攪拌45min，這樣制得待改性的酚醛樹脂；接下來，先在上述酚醛樹脂中加入20kg磷酸三乙脂、15kg三氧化二銻和1.5kg氯化石蠟，攪拌45min，加入100kg氫氧化鋁、90kg云母粉和30kg無機(jī)著色劑(如氧化鐵紅等)，攪拌45-60min，從而制得由等量的復(fù)合型阻燃劑改性的阻燃型酚醛樹脂粘結(jié)劑；用無機(jī)稀釋劑對無堿玻璃纖維制品進(jìn)行清洗和脫干，然后將它與上述所得阻燃型樹脂粘結(jié)劑按1∶1-1.5重量比混合均勻，經(jīng)烘干，最后制成可以用來模壓成型各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。
上述無堿玻璃纖維制品可以是無堿玻璃纖維長絲，這樣制得的模壓塑料可以壓制大型、復(fù)雜、精密的且耐弧、不燃、有色、高強(qiáng)度、高絕緣的絕緣制品；上述無堿玻璃纖維制品也可以是無堿玻璃纖維布，這樣制得的模壓塑料可以壓制成通用絕緣層壓布板；上述無堿玻璃纖維制品還可以是無堿玻璃纖維短切絲，這樣制得的模壓塑料可以壓制滅弧罩、電器殼體等薄壁絕緣產(chǎn)品。上述無堿玻璃纖維制品還可以是無堿玻璃纖維單絲，這樣制得的模壓塑料為定向壓塑料，可以壓制高強(qiáng)度的、或作為局部增強(qiáng)的絕緣產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種不能燃燒的絕緣材料，其特征在于，它是由下列原料制成的由20-28％的苯酚、0.6-1％的氧化鎂、30-36％的甲醛、1-1.5％的苯胺、32-40％的乙醇、2-3的縮丁醛以及1.5-2％的硬脂酸鋅配制成酚醛樹脂；采用由3-10％的磷酸三乙脂、3-10％的三氧化二銻、0.5-1％的氯化石蠟、25-40％的氫氧化鋁、25-40％的云母粉以及5-15％的無機(jī)色料配制成的復(fù)合型阻燃劑，對等量的上述酚醛樹脂進(jìn)行改性，制得阻燃型樹脂粘結(jié)劑，然后再用無堿玻璃纖維制品作填料與上述阻燃型樹脂粘結(jié)劑按1∶1-1.5重量比混合均勻，從而制得可用來模壓成各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。
2.如權(quán)利要求1所述的不能燃燒的絕緣材料，其特征在于，無堿玻璃纖維制品為無堿玻璃纖維長絲。
3.如權(quán)利要求1所述的不能燃燒的絕緣材料，其特征在于，無堿玻璃纖維制品為無堿玻璃纖維布。
4.如權(quán)利要求1所述的不能燃燒的絕緣材料，其特征在于，無堿玻璃纖維制品為無堿玻璃纖維短切絲。
5.如權(quán)利要求1所述的不能燃燒的絕緣材料，其特征在于，無堿玻璃纖維制品為無堿玻璃纖維單絲。
6.一種不能燃燒的絕緣材料的制造方法，其特征在于，將計(jì)量的苯酚、氧化鎂加入60℃的反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌30min后加入計(jì)量的甲醛，邊攪拌邊加熱至70℃，30min后停止供熱，加入計(jì)量的苯胺，借助化學(xué)反應(yīng)熱量升溫并維持至95℃，保溫10min后降溫至90℃，進(jìn)行真空脫水，當(dāng)真空度達(dá)到0.08MPa且溫度降至60℃左右時(shí)，加入計(jì)量的乙醇、縮丁醛、硬脂酸鋅，攪拌45min，這樣制得待改性的酚醛樹脂；接下來，先在酚醛樹脂中加入計(jì)量的磷酸三乙脂、三氧化二銻和氯化石蠟，攪拌45min，然后加入計(jì)量的氫氧化鋁、云母粉和無機(jī)色料，攪拌45-60min，從而制得由等量的復(fù)合型阻燃劑改性的阻燃型樹脂粘結(jié)劑；用無機(jī)稀釋劑對無堿玻璃纖維制品進(jìn)行清洗和脫于，按1-1.5倍量加入改性后的阻燃型樹脂粘結(jié)劑，混合均勻，最后制成可以模壓成各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。
全文摘要
本發(fā)明為一種不能燃燒的絕緣材料及其制造方法,是將定量的苯酚、氧化鎂、甲醛、苯胺、乙醇、縮丁醛及硬脂酸鋅配制成酚醛樹脂,采用由定量的磷酸三乙酯、三氧化二銻、氯化石蠟、氫氧化鋁、云母粉及無機(jī)色料配制成的復(fù)合型阻燃劑,對等量的上述酚醛樹脂進(jìn)行改性,制得阻燃型樹脂粘結(jié)劑,然后加入無堿玻璃纖維制品作填料,制成可用來模壓成各種絕緣產(chǎn)品的模壓塑料。該材料在火焰中不會燃燒也不會變形,高溫絕緣性好,機(jī)械強(qiáng)度高。
文檔編號H01B3/00GK1298185SQ0011328
公開日2001年6月6日 申請日期2000年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月22日
發(fā)明者王希進(jìn), 嚴(yán)樹剛, 謝學(xué)文 申請人:株洲時(shí)代電器鑄件有限公司