一種阻燃絕緣復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于絕緣復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種阻燃絕緣復(fù)合材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合材料是新型材料，因其阻燃、強度高、剛度大、重量輕、可設(shè)計、抗疲勞、耐高 溫、減振等多樣化的功能和出色的性能，在近30年來的航空、航天、能源、交通、機械、建筑、 化工、生物醫(yī)學(xué)和體育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，21世紀(jì)材料領(lǐng)域已經(jīng)張開雙臂迎接復(fù)合材料 時代的到來。隨著復(fù)合材料開發(fā)和應(yīng)用，復(fù)合材料已形成網(wǎng)絡(luò)滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中；從 廣義上講，電介質(zhì)不僅包括絕緣體，還包括能夠?qū)⒘?、熱、光、溫度、射線、化學(xué)及生物等非電 量轉(zhuǎn)化為電信息的各種功能材料，甚至還包括電解質(zhì)和金屬材料。電介質(zhì)的特征是W正、負(fù) 電荷重屯、不重合的電極化方式傳遞、存儲和記錄電的作用和影響。目前，在電力領(lǐng)域普遍使 用阻燃絕緣板做電力配件，通常的阻燃絕緣板采用酪醒樹脂或環(huán)氧樹脂與玻璃纖維復(fù)合， 經(jīng)過常規(guī)壓制固化制成。由于采用樹脂配方不同，添加原料不同，壓制工藝不同，其絕緣性 能和阻燃性能也互不相同。在特定場合使用時，要么阻燃性低，容易燃燒或燒蝕，要么絕緣 性能差，容易電擊燒穿，并造成絕緣性能下降。阻燃劑(f ire retardant)又稱防火劑、耐火 劑，就是能夠提高易燃或可燃物的難燃性、自焰性或消煙性的一種助劑，是重要的精細(xì)化工 產(chǎn)品和合成材料的主要助劑之一，包括含面素、憐、棚、錬、侶、儀等元素的有機或無機物質(zhì)。 通常樹脂用阻燃劑分為反應(yīng)型和添加型2類，前者在膠粘劑合成、固化時作為一個組分參與 反應(yīng)進入交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，因而其阻燃性較持久，而后者只是簡單地滲混于膠粘劑中，常用的有 氧化錬、氨氧化儀、面素化合物、憐酸醋或鹽等。因此，為了實現(xiàn)阻燃絕緣板具有高度的絕緣 性和阻燃性，需要研發(fā)具有阻燃和絕緣性能的阻燃絕緣板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種阻燃絕緣復(fù)合材料，其具有高的阻燃性能，可作為電子 絕緣材料應(yīng)用。
[0004] 為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種阻燃絕緣復(fù)合材料的制備 方法，包括W下步驟： (1) 將玻璃纖維加入乙醇中，攬拌25分鐘;再加入異構(gòu)十Ξ醇聚氧乙締酸，攬拌1小時， 然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在不飽和聚醋樹脂中，加入5,5'-雙(Ξ乙氧基娃基)-3， 3'-聯(lián)化晚、N，N-二甲基甲酯胺和季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20分鐘后，再加入氨氧化儀粉、 Ξ氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入二正己胺、間氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘；然后加入N-乙 酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在樹脂料中，加入活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復(fù)合材料原 料;將阻燃絕緣復(fù)合材料原料加入到預(yù)熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然后于105Γ， 1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復(fù)合材料。
[0005] 本發(fā)明中，氨氧化儀粉的平均粒徑為1.2μπι;Ξ氧化二錬粉的平均粒徑為0.42WI1; 玻璃纖維的平均長度為2mm。
[0006] 本發(fā)明中，玻璃纖維與異構(gòu)十Ξ醇聚氧乙締酸的質(zhì)量比為(0.2~0.28):1:不飽和 聚醋樹脂、5,5'-雙(Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯(lián)化晚、N，N-二甲基甲酯胺、季戊四醇四丙締酸 醋、氨氧化儀粉、Ξ氧化二錬粉、二正己胺、間氨基乙酷苯胺、N-乙酷對氨基酪的質(zhì)量比為1: (0.12~0.14):(2~2.5):(0.08~0.1):(0.13~0.15):(0.08~0.12):(0.13~0.15): (0.15~0.18) :(0.2~0.4);樹脂料、活性玻璃纖維的質(zhì)量比為1:(0.12~0.13)。
[0007] 本發(fā)明中，預(yù)熱的溫度為55°C。
[0008] 本發(fā)明還公開了上述制備方法制備的阻燃絕緣復(fù)合材料。
[0009] 本發(fā)明中，有機物體系為樹脂基復(fù)合體系的主要粘接成分，剛性的阻燃填料、玻璃 纖維能均勻地分散在樹脂中，提高其固化物的強度與絕緣水平;特別的本發(fā)明避免了復(fù)合 界面之間出現(xiàn)孔桐，不會妨礙聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)的形成，保證固化復(fù)合板的強度。對有機無機 雜化材料而言，無機阻燃粒子的分散對于獲得較高阻燃結(jié)果的復(fù)合材料是極其重要的；本 發(fā)明通過配伍有機體系可W提高有機物和無機粒子間的相容性，有利于無機粒子在聚合物 基體中更好地均勻分散，從而提高復(fù)合物的阻燃性能。此外，本發(fā)明公開的復(fù)合物中，反應(yīng) 基團含量高，黏度小，所W參與聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較高，固化后得到的是交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)， 同時由于填料W及小分子化合物的存在，分子間鏈段的可旋轉(zhuǎn)性較好，產(chǎn)品機械性能好;長 期使用溫度超過170°C，絕緣等級為A級，阻燃性能為1級，具有高阻燃性、絕緣性和高強度的 優(yōu)點。
[0010] 由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點： 1.本發(fā)明利用的樹脂基復(fù)合體系組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了 阻燃絕緣復(fù)合材料，具有良好的力學(xué)性、耐熱性能，特別具有優(yōu)異的阻燃性能，滿足阻燃絕 緣復(fù)合材料的發(fā)展應(yīng)用;本發(fā)明制備的樹脂基復(fù)合體系具有熱固化的特性，可W提供熱壓 下可控的交聯(lián)固化方式，在一定溫度下預(yù)聚后，有機聚合物之間進行可控交聯(lián)固化形成力 學(xué)性能和耐熱優(yōu)異的阻燃絕緣復(fù)合材料。
[0011] 2.本發(fā)明公開的制備阻燃絕緣復(fù)合材料原料中，原料簡單易得，無需現(xiàn)有技術(shù)的 復(fù)雜反應(yīng)，綜合聚合物、無機粒子兩組分的優(yōu)點，改善兩組分的缺點，從而提高得到材料的 綜合性能；制備的阻燃復(fù)合材具有優(yōu)異的阻燃性能，固化效果好，交聯(lián)結(jié)構(gòu)均勻，小分子化 合物可W作為高分子有機物的相容劑，一方面增加體系各組分的相容性，另一方面避免熱 壓固化時形成交聯(lián)不均的缺陷，保證樹脂體系形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，力學(xué)性強，取得了意想不到 的效果。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 本實施例所用原料都為市購，屬于工業(yè)品；其中氨氧化儀粉的平均粒徑為1.2μπι;Ξ氧 化二錬粉的平均粒徑為0.42μπι;玻璃纖維的平均長度為2mm。
[OOU]實施例一 (1)將2始玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構(gòu)十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入14巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯(lián)化晚、250gN，N-二甲基甲酯胺和lOg季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入15g氨氧化儀粉、12gS氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入15g二正己胺、18g間 氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入40gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2)在lOOg樹脂料中，加入Ug活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復(fù)合 材料原料;將阻燃絕緣復(fù)合材料原料加入到55Γ預(yù)熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然 后于105°C，1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復(fù)合材料。
[0014]實施例二 (1) 將20g玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構(gòu)十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入12巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯(lián)化晚、200gN，N-二甲基甲酯胺和8g季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入13g氨氧化儀粉、8g^氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入Ug二正己胺、15g間氨 基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入20gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在lOOg樹脂料中，加入1?活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復(fù)合 材料原料;將阻燃絕緣復(fù)合材料原料加入到55Γ預(yù)熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然 后于105°C，1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復(fù)合材料。
[001引實施例； (1) 將化g玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構(gòu)十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入13巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯(lián)化晚、220gN，N-二甲基甲酯胺和9g季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入14g氨氧化儀粉、lOgS氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入Hg二正己胺、16g間 氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入30gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在lOOg樹脂料中，加入12.5g活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復(fù) 合材料原料;將阻燃絕緣復(fù)合材料原料加入到55Γ預(yù)熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘；