本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶。
背景技術(shù):
絕緣包扎帶主要用作包纏電線、電纜的接頭、接口,除用于普通電氣的絕緣外,還廣泛應(yīng)用于工程管道保護、內(nèi)窺線路保護和汽車線束捆扎保護等領(lǐng)域?,F(xiàn)有技術(shù)的布基絕緣膠帶是由布基和橡膠、松香、填料涂層膠組成,具有較好的機械強度和絕緣效果,但是布基膠帶容易老化,防水性、密封性能差,在高溫高壓下,膠帶的屏蔽性能大大下降,導(dǎo)致無法用于更多的領(lǐng)域。現(xiàn)有的聚氮乙烯壓敏膠黏帶是一種通用型電氣膠黏帶,其價格低廉,具有優(yōu)良的電氣性能及物理力學(xué)性能,電氣強度高達60kV/mm,體積電阻率高,具有柔軟且易拉伸等特點,還具有優(yōu)良的耐酸堿、耐老化、耐寒及耐濕等特點,廣泛應(yīng)用于交直流電線的連接纏繞及絕緣保護、 電氣設(shè)備的制造、 各種線束及電纜的纏包等,其缺點是耐溫級別不高,散熱性能差。
在《適用于軟聚氯乙烯電氣膠粘帶的乳液壓敏膠粘劑及其制造方法》文章中,雖然制成的膠帶軟化點低、粘結(jié)力強、固化快等優(yōu)點,但是由于聚丙烯酸酯的直鏈分子結(jié)構(gòu)決定了其耐熱性和機械強度等性能不足,此外乳液型丙烯酸酯壓敏膠涂布和干燥速度慢、干燥能耗高和表面張力較高等缺點使其應(yīng)用受到了限制,為拓寬其使用范圍,提高其綜合性能,有需要對聚氯乙烯基材以及丙烯酸酯壓敏膠進行改性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶,由下列重量份的原料制備制成:埃洛石納米管1.5-1.6、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.75-0.77、去離子水適量、無水乙醇適量、十二烷基硫酸鈉1.2-1.4、烷基酚聚氧乙烯醚1.4-1.5、丙烯酸丁酯55-60、丙烯酸異辛酯40-43、等規(guī)聚丙烯40-44、聚氯乙烯53-55、二亞芐基山梨糖醇3-4、鄰苯二甲酸二辛酯適量、異丙醇鋁18-20、四正丙基鋯酸酯2-3、N,N,-二甲基乙酰胺0.3-0.4、硬脂酸鈣2-3、甘油3-4。
所述一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶,由以下具體步驟制成:
(1)將埃洛石中加入30-35倍量的無水乙醇中超聲分散40-50分鐘得到混懸液,然后加入與無水乙醇等量的去離子水以及硅烷偶聯(lián)劑kh570,加熱至70-75℃,攪拌反應(yīng)24小時后將混合物以4000轉(zhuǎn)/分的速度進行離心,并洗滌至中性,得到的產(chǎn)品在真空干燥箱中以90-100℃烘干,得到改性埃洛石納米管;
(2)將改性埃洛石納米管超聲分散于80-85倍量的去離子水中,然后加入丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、十二烷基硫酸鈉,在磁力攪拌機上攪拌均勻,然后升溫至80-85℃,加入一半量的烷基酚聚氧乙烯醚,保溫30-60分鐘后繼續(xù)加入剩余的烷基酚聚氧乙烯醚,升溫至90-95℃,保溫60-90分鐘后冷卻至室溫,得到改性丙烯酸乳液;
(3)將異丙醇鋁、四正丙基鋯酸酯、N,N,-二甲基乙酰胺混合,加熱至60-70℃攪拌均勻,然后加入總量等量的去離子水,升溫至350-380℃反應(yīng)40-60分鐘后對體系進行蒸餾,得到納米氧化物分散液;
(4)將聚氯乙烯、等規(guī)聚丙烯混合放入反應(yīng)釜中,然后加入總量3.5-4倍量的鄰苯二甲酸二辛酯以及其余剩余成分,在氮氣保護條件下在180℃攪拌60-90分鐘后加入步驟(3)得到的納米氧化物分散液,繼續(xù)保溫2-3小時形成鑄膜液,將鑄膜液通過刮膜機制成平板膜,控制刮膜溫度為180℃,最后通過熱致相分離技術(shù),經(jīng)平板膜浸入25℃凝固水浴進行相分離,再經(jīng)無水乙醇萃取,烘干后得到聚丙烯聚氯乙烯復(fù)合微孔膜;
(5)將改性丙烯酸乳液用涂膜器均勻涂布在聚丙烯聚氯乙烯復(fù)合微孔膜表面,將其放在75-80℃烘箱烘烤3-4分鐘,然后置于40℃恒溫老化箱中老化24小時,最后切割成帶狀,即得。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明將熱致相分離方法應(yīng)用到壓敏型絕緣包扎帶基材薄膜的制備中,制成的聚丙烯聚氯乙烯復(fù)合微孔薄膜,兼具聚丙烯與聚氯乙烯的優(yōu)點,防水、耐熱性佳,耐化學(xué)腐蝕,同時孔隙率適中,分布均勻,微孔與空氣相通,可以形成空氣絕緣結(jié)構(gòu),同時散熱性能優(yōu)異;本發(fā)明還通過添加改性埃洛石納米管的方式對聚丙烯酸酯乳液進行改性,改性埃洛石納米管的增強增韌及其與聚合物基材的強烈相互作用,從而使聚合物分子鏈移動性變差,使得制成的壓敏膠內(nèi)聚強度和抗蠕變性能明顯增強,提高了壓敏膠的熱穩(wěn)定性和耐高溫性,同時具有良好的剝離強度與初粘力。
本發(fā)明通過一系列的工藝制備出了氧化鋯復(fù)配納米氧化鋁摻雜的微孔復(fù)合薄膜,進一步提高散熱性能,同時提高了聚合物薄膜的耐擊穿性能,解決了現(xiàn)有絕緣包扎帶易被浪涌電壓擊穿燒毀的問題,保證了產(chǎn)品具有優(yōu)異的柔韌性、耐刺穿性和電絕緣性,而且制成的產(chǎn)品粘性好,不會分層、翹曲,適用范圍廣。
具體實施方式
一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶,由下列重量份(公斤)的原料制備制成:埃洛石納米管1.5、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.75、去離子水適量、無水乙醇適量、十二烷基硫酸鈉1.2、烷基酚聚氧乙烯醚1.4、丙烯酸丁酯55、丙烯酸異辛酯40、等規(guī)聚丙烯40、聚氯乙烯53、二亞芐基山梨糖醇3、鄰苯二甲酸二辛酯適量、異丙醇鋁18、四正丙基鋯酸酯2、N,N,二甲基乙酰胺0.3、硬脂酸鈣2、甘油3。
所述一種納米氧化物摻雜復(fù)合微孔薄膜絕緣包扎帶,由以下具體步驟制成:
(1)將埃洛石中加入30倍量的無水乙醇中超聲分散40分鐘得到混懸液,然后加入與無水乙醇等量的去離子水以及硅烷偶聯(lián)劑kh570,加熱至70℃,攪拌反應(yīng)24小時后將混合物以4000轉(zhuǎn)/分的速度進行離心,并洗滌至中性,得到的產(chǎn)品在真空干燥箱中以90℃烘干,得到改性埃洛石納米管;
(2)將改性埃洛石納米管超聲分散于80倍量的去離子水中,然后加入丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、十二烷基硫酸鈉,在磁力攪拌機上攪拌均勻,然后升溫至80℃,加入一半量的烷基酚聚氧乙烯醚,保溫30分鐘后繼續(xù)加入剩余的烷基酚聚氧乙烯醚,升溫至90℃,保溫60分鐘后冷卻至室溫,得到改性丙烯酸乳液;
(3)將異丙醇鋁、四正丙基鋯酸酯、N,N,二甲基乙酰胺混合,加熱至60℃攪拌均勻,然后加入總量等量的去離子水,升溫至350℃反應(yīng)40分鐘后對體系進行蒸餾,得到納米氧化物分散液;
(4)將聚氯乙烯、等規(guī)聚丙烯混合放入反應(yīng)釜中,然后加入總量3.5倍量的鄰苯二甲酸二辛酯以及其余剩余成分,在氮氣保護條件下在180℃攪拌60分鐘后加入步驟(3)得到的納米氧化物分散液,繼續(xù)保溫2小時形成鑄膜液,將鑄膜液通過刮膜機制成平板膜,控制刮膜溫度為180℃,最后通過熱致相分離技術(shù),經(jīng)平板膜浸入25℃凝固水浴進行相分離,再經(jīng)無水乙醇萃取,烘干后得到聚丙烯聚氯乙烯復(fù)合微孔膜;
(5)將改性丙烯酸乳液用涂膜器均勻涂布在聚丙烯聚氯乙烯復(fù)合微孔膜表面,將其放在75℃烘箱烘烤3分鐘,然后置于40℃恒溫老化箱中老化24小時,最后切割成帶狀,即得。
本發(fā)明制成的絕緣包扎帶,通過測試,產(chǎn)品的拉伸強度大于15牛頓/厘米,符合國家標準;取適量樣品粘貼在試樣板上時,以300毫米/分的速度滾壓來回三次,存放30分鐘,180°剝離強度達到國家標準。