專利名稱：一種高性能電氣隔離用聚砜管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能電氣隔離用聚砜管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子功能材料是一門涉及范圍廣泛，與眾多科學(xué)相關(guān)的新興邊緣學(xué)科，涉及內(nèi)容包括有機(jī)學(xué)、無機(jī)化學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、生物化學(xué)等眾多學(xué)科，是國內(nèi)外十分活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域。功能高分子材料之所以能成為國內(nèi)外材料科學(xué)的重要研究熱點(diǎn)之一，最主要的原因在于他們具有獨(dú)特的“功能”，可用于替代其它功能材料，并提高改進(jìn)其性能，使其具有全新性質(zhì)的功能材料。隨著對(duì)高分子結(jié)構(gòu)和特性認(rèn)識(shí)的深化，以及高分子合成技術(shù)的發(fā)展， 使高分子材料通過分子設(shè)計(jì)得到預(yù)期結(jié)構(gòu)和性能成為現(xiàn)實(shí)。形狀記憶高分子就是利用現(xiàn)代高分子物理學(xué)理論和高分子合成對(duì)通用高分子材料進(jìn)行分子組合和改性獲得的一類高分子材料，如將聚乙烯、聚酯、共聚酯等高分子材料進(jìn)行高分子設(shè)計(jì)及分子結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使他們?cè)谝欢l件下，被賦予一定的形狀(起始態(tài))，但外部條件發(fā)生變化時(shí)，他可相應(yīng)的改變形狀并將其固定(變形態(tài))，如果外部環(huán)境以特定的方式和規(guī)律再次發(fā)生變化，他們便可逆的恢復(fù)至起始態(tài)。高分子材料的這種特性為材料的記憶效應(yīng)，促使它們完成上述循環(huán)的外部環(huán)境有熱能、光能、電能、聲能和相變等物理因素以及酸堿度等化學(xué)因素。本發(fā)明中的聚砜材料適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、儀器儀表零件及醫(yī)療器械零件，聚砜適于制作低溫工作零件。聚砜在電子電器工業(yè)常用于制造集成線路板、線圈管架、接觸器、套架、電容薄膜、 高性能堿電池外殼。聚砜在家用電器方面用于微波烤爐設(shè)備、咖啡加熱器、濕潤器、吹風(fēng)機(jī)、 布蒸干機(jī)、飲料和食品分配器等。也可代替有色金屬用于鐘表、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)等的精密結(jié)構(gòu)件。聚砜已通過美國醫(yī)藥、食品領(lǐng)域的有關(guān)規(guī)范，可代替不銹鋼制品。由于聚砜耐蒸氣、 耐水解、無毒、耐高溫蒸氣消毒、高透明、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可用作手術(shù)工具盤、噴霧器、 流體控制器、心臟閥、起博器、防毒面具、牙托等。聚砜管是開發(fā)較晚的高分子功能性管材，主要是聚砜材料成型困難。其一，聚砜為無定形料，吸水率0. 2% 0. 4%，使用前須充分干燥，并防止再次吸濕，保證含水量在 0.05%以下。其二，成型性能與PC相似，熱穩(wěn)定性能差，360°C時(shí)開始出現(xiàn)分解。其三，流動(dòng)性差，冷卻快，需要高溫高壓成型，模具需要足夠的強(qiáng)度和剛度。其四，聚砜在熔融狀態(tài)下接近于牛頓體，類似于聚碳酸酯，流動(dòng)性對(duì)溫度比較敏感，在310 420°C內(nèi)，溫度每上升30， 流動(dòng)性增加1倍。故成型需要通過合適的溫度改善加工性能。ABS樹脂，又名丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，是丙烯腈(Acrylonitrile)U, 3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Myrene)三種單體的共聚物。是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料結(jié)構(gòu)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能電氣隔離用聚砜管材。所述的聚砜管材具有高強(qiáng)度、無毒、耐熱、耐寒及電氣絕緣性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高性能電氣隔離用聚砜管材的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高性能電氣隔離用聚砜管材，按重量份計(jì)含有以下組分聚砜100 份；ABS10 20 份；抗氧劑0.5 1.8份；色粉2 10份。上述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其在于管材成型前聚砜預(yù)干燥至水分含量小于 0. 05%。上述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其在于所述的聚砜的熔融指數(shù)為1.5 10g/10min。上述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其在于所述的ABS的熔融指數(shù)為1.5 10g/10min。上述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其在于抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為1010或1076，輔助抗氧劑為DLTP或DSTP，其中主抗氧劑與輔抗氧劑的重量配比為5 1 3。上述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其在于所述的色粉包含無機(jī)礦物性物質(zhì)或/ 和鈦白粉。當(dāng)色粉包含無機(jī)礦物性物質(zhì)和鈦白粉時(shí)，無機(jī)礦物性物質(zhì)與鈦白粉的重量配比為1 2 10。所述的無機(jī)礦物性物質(zhì)為氧化鐵、藍(lán)銅礦、青金石、綠松石、方納石或藍(lán)鐵礦。上述的電氣隔離用聚砜管材，其在于管材的體積電阻率不小于1.0Χ1016Ω · cm。上述的電氣隔離用聚砜管材的制備方法，包括如下步驟(1)預(yù)干燥將聚砜置于干燥設(shè)備中在130 150°C下干燥至含水量小于0. 05% ；(2)混煉造粒將所述的組分按比例加入高速攪拌機(jī)中，在溫度低于80°C條件下， 高速攪拌混合均勻，然后經(jīng)過螺桿混煉擠出、熱切得到粒狀料；(3)擠出成型將上述粒狀料置于單螺桿擠出機(jī)在280 350°C下擠出得到管狀材料；(4)定型將擠出的管材經(jīng)真空設(shè)備在低于100°C條件下定型冷卻，切割后即得到成品。本發(fā)明是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的針對(duì)聚砜硬度和沖擊強(qiáng)度高，無毒、耐熱耐寒性耐老化性好，可在-100 175°C下長期使用；耐無機(jī)酸堿鹽的腐蝕。耐輻射，耐熱和耐寒性好并具有自息性的特點(diǎn)，以其為基料制備一種高強(qiáng)度、無毒、耐熱、耐寒及電氣絕緣性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)的聚砜管材制品。本發(fā)明的有益效果按照本發(fā)明配方和制備方法制備的高性能電氣隔離用聚砜管材，提高其沖擊強(qiáng)度和伸長率、耐溶劑性、耐環(huán)境性能、加工性能和可電鍍性?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)聚砜不能成型為管制品的難點(diǎn)。擴(kuò)大了聚砜材料的應(yīng)用范圍，滿足環(huán)保要求，適用于軍工、航空航天等行業(yè)及民用高端電子、電氣設(shè)備中用于電氣隔離。本發(fā)明管材高強(qiáng)度、無毒副作用，熱穩(wěn)定性高，耐寒，電氣絕緣性能優(yōu)異，耐水解， 尺寸穩(wěn)定性好，成型收縮率小，耐輻射，耐燃，有熄性。且不含有金屬鉛、鎘、汞等重金屬，符合歐盟的RoHS指令。
具體實(shí)施例方式以下描述本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，但并非用以限制本發(fā)明。實(shí)施例1 按照如下配方備料聚砜(市售，青島東弘化工有限公司)100份、ABS (市售，東莞市鴻展塑膠有限公司)15份、抗氧劑(1010和DLTP，重量配比為5 3 ；兩種抗氧劑均為市售，宜興市天使化工有限公司)1份、氧化鐵(市售，上海色標(biāo)塑膠顏料有限公司)2份；其中聚砜的熔融指數(shù)為8g/10min，ABS熔融指數(shù)為6g/10min。預(yù)干燥將聚砜置于干燥設(shè)備中在130 150°C下干燥4h至含水量小于0. 05% ；混煉造粒將所述的原料加入高速攪拌機(jī)中，在溫度低于80°C條件下，高速攪拌 12分鐘混合均勻，然后經(jīng)過螺桿在250-330°C下混煉擠出、熱切得到粒狀料；擠出成型將上述粒狀料投入安裝有口模和芯模的單螺桿擠出機(jī)，在280 350°C 下擠出得到管狀材料；定型將擠出的管材經(jīng)真空度為0. 5MPA的抽真空系統(tǒng)在低于100°C的條件下定型冷卻，切割后即得到成品。實(shí)施例2 按照如下配方備料聚砜(市售，青島東弘化工有限公司)100份、ABS (市售， 東莞市鴻展塑膠有限公司)10份、抗氧劑(1076和DSTP，重量配比為4 3 ；兩種抗氧劑均為市售，宜興市天使化工有限公司)0. 8份、氧化鐵和鈦白粉混合物(其中氧化鐵和鈦白粉的重量配比為1 2;二者均為市售，上海色標(biāo)塑膠顏料有限公司)5份；其中聚砜的熔融指數(shù)為 10g/10min，ABS 熔融指數(shù)為 10g/10min。預(yù)干燥將聚砜置于干燥設(shè)備中在130 150°C下干燥4h至含水量小于0. 05% ；混煉造粒將所述的原料加入高速攪拌機(jī)中，在溫度低于80°C條件下，高速攪拌 14分鐘混合均勻，然后經(jīng)過螺桿在250-330°C下混煉擠出、熱切得到粒狀料；擠出成型將上述粒狀料投入安裝有口模和芯模的單螺桿擠出機(jī)，在280 350°C 下擠出得到管狀材料；定型將擠出的管材經(jīng)真空度為0. 5MPA的抽真空系統(tǒng)在低于100°C的條件下定型冷卻，切割后即得到成品。實(shí)施例3 按照如下配方備料聚砜(市售，青島東弘化工有限公司)100份、ABS (市售， 東莞市鴻展塑膠有限公司)20份、抗氧劑(1076和DLTP，重量配比為2 3 ；兩種抗氧劑均為市售，宜興市天使化工有限公司)1. 5份、藍(lán)銅礦和鈦白粉混合物(其中藍(lán)銅礦和鈦白粉的重量配比為1 5;二者均為市售，上海色標(biāo)塑膠顏料有限公司)8份；其中聚砜的熔融指數(shù)為8g/10min，ABS熔融指數(shù)為9g/10min。預(yù)干燥將聚砜置于干燥設(shè)備中在130 150°C下干燥4h至含水量小于0. 05% ；
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混煉造粒將所述的原料加入高速攪拌機(jī)中，在溫度低于80°C條件下，高速攪拌 14分鐘混合均勻，然后經(jīng)過螺桿在250-330°C下混煉擠出、熱切得到粒狀料；擠出成型將上述粒狀料投入安裝有口模和芯模的單螺桿擠出機(jī)，在280 350°C 下擠出得到管狀材料；定型將擠出的管材經(jīng)真空度為0. 5MPA的抽真空系統(tǒng)在低于100°C的條件下定型冷卻，切割后即得到成品。測(cè)試結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.一種高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于按重量份計(jì)含有以下組分 聚砜 100份；ABS 10 20 份； 抗氧劑0.5 1.8份； 色粉 2 10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于管材成型前聚砜預(yù)干燥至水分含量小于0. 05%。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于所述的聚砜的熔融指數(shù)為1. 5 lOg/lOmin。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于所述的ABS的熔融指數(shù)為1. 5 lOg/lOmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為1010或1076，輔助抗氧劑為DLTP或 DSTP，其中主抗氧劑與輔抗氧劑的重量配比為5 1 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的高性能電氣隔離用聚砜管材，其特征在于所述的色粉包含無機(jī)礦物性物質(zhì)或/和鈦白粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求書6所述的電氣隔離用聚砜管材，其特征在于所述的色粉包含無機(jī)礦物性物質(zhì)和鈦白粉，其中無機(jī)礦物性物質(zhì)與鈦白粉的重量配比為1 2 10。
8.根據(jù)權(quán)利要求書6或7所述的電氣隔離用聚砜管材，其特征在于所述的無機(jī)礦物性物質(zhì)為氧化鐵、藍(lán)銅礦、青金石、綠松石、方納石或藍(lán)鐵礦。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的電氣隔離用聚砜管材，其特征在于管材的體積電阻率不小于 1. 0Χ1016Ω · cm。
10.權(quán)利要求1所述的電氣隔離用聚砜管材的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)預(yù)干燥將聚砜置于干燥設(shè)備中在130 150°C下干燥至含水量小于0.05% ；(2)混煉造粒將所述的組分按比例加入高速攪拌機(jī)中，在溫度低于80°C條件下，高速攪拌混合均勻，然后經(jīng)過螺桿混煉擠出、熱切得到粒狀料；(3)擠出成型將上述粒狀料置于單螺桿擠出機(jī)在觀0 350°C下擠出得到管狀材料；(4)定型將擠出的管材經(jīng)真空設(shè)備在低于100°C條件下定型冷卻，切割后即得到成
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能電氣隔離用聚砜管材及其制備方法，按重量份計(jì)含有以下組分聚砜100份、ABS10～20份、抗氧劑0.5～1.8份、色粉2～10份。本發(fā)明管材高強(qiáng)度、無毒副作用，熱穩(wěn)定性高，耐寒，電氣絕緣性能優(yōu)異，耐水解，尺寸穩(wěn)定性好，成型收縮率小，耐輻射，耐燃，有熄性。本發(fā)明有效的解決了聚砜材料成型加工困難、目前市場上沒有可以供給中量柜等中高壓控制柜中因空間不夠所帶來不安全因素的保護(hù)隔離管件等技術(shù)問題。在寬廣的溫度和頻率范圍內(nèi)有優(yōu)良的電性能?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，除濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴外，能耐一般酸、堿、鹽。適用于軍工、航空航天等行業(yè)及民用高端電子、電氣設(shè)備中用于電氣隔離。
文檔編號(hào)B29C47/92GK102504535SQ201110301819
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉偉, 沈考權(quán) 申請(qǐng)人:江蘇興海線纜有限公司