一种绝缘防火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种绝缘防火材料及其制备方法。
背景技术
团状模塑料在二十世纪60年代在前西德和英国，首先得以应用，而后在70年代和80年代分别在美国和日本得到了较大的发展。因此材料具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，即可满足各种产品对性能的要求，因此越来越受到广大用户的喜爱。
其中，断路器方面的应用具体是，将上述团状塑料制造成断路器的外壳，然而，现有的团状塑料应用到电气方面时存在，收缩率、弯曲强度、热变形温度、耐电弧、耐漏电起痕指数、长期耐热性能较差，因此限定了在某些领域中的应用。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种绝缘防火材料及其制备方法。
一方面，本发明提供了一种绝缘防火材料，以质量百分比包括以下组分：聚酯树脂32％-35％、邻苯二甲酸二烯9.6％-10.5％、丙脂2％、短切玻璃纤维22％-25％、硬脂酸锌2％、滑石粉0.64％-0.7％、氧化锌24％-25％和过氧化二苯甲6.4％-7.0％
进一步地，所述聚酯树脂33％-34％、邻苯二甲酸二烯9.8％-10.0％、短切玻璃纤维23％-24％、滑石粉0.67％-0.69％、氧化锌24.5％-25％和过氧化二苯甲6.6％-6.8％。
更进一步地，所述过氧化二苯甲以以领苯二甲酸二丁脂配成50％糊状物。
更进一步地，在添加所述短切玻璃纤维时需要均匀撒入，且在2min内撒完。
更进一步地，所述短切玻璃纤维长度在3mm～25mm。
另一方面，本发明还提供了一种绝缘防火材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、将聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯、过氧化二苯甲和丙脂混合成物料；
步骤2、将滑石粉、氧化锌和硬脂酸锌混合成B物料；
步骤3、将A物料和B物料在捏合机中混合，并在混合时加入短切玻璃纤维；
步骤4、出料，并进行检查；
步骤5、将料倒入模具中进行压模；
步骤6、固化；
步骤7、完成固化过程后开模取出成型构件。
进一步地，A物料和B物料倒入捏合机后，通过搅拌使得A物料和B物料混合更加的均匀以及缩短混合时间，其搅拌时间为30min-50min。
更进一步地，所述固化温度为140℃-160℃，压力18Mpa-22Mpa，固化时间8min-12min。
更进一步地，所述固化温度为150℃，压力20Mpa，固化时间10min。
本发明的优点：
聚酯树脂材料在固化后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好，电性能优良；硬脂酸锌具有热稳定剂和软化剂的功能；短切玻璃纤维，具有增强热塑性塑料的特点；而本方案通过将上述材料结合，然后搭配氧化锌、硬脂酸锌、过氧化二苯甲、邻苯二甲酸二烯和丙脂材料，并且各种材料之间通过相应的配比进行混合，最终得到一种防火材料，而制得的防火材料应用到电气方面具有机械性能良好、尺寸稳定性高、表面光洁度好，耐水、耐油、耐蚀性优良，耐热，电性能优良，尤其是耐电弧性可达到190s左右。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参见图1，如图所示，一种绝缘防火材料，以质量百分比包括以下组分：聚酯树脂32％-35％、邻苯二甲酸二烯9.6％-10.5％、丙脂2％、短切玻璃纤维22％-25％、硬脂酸锌2％、滑石粉0.64％-0.7％、氧化锌24％-25％和过氧化二苯甲6.4％-7.0％。
需要说明的是，聚酯树脂是不饱和聚酯胶粘剂的简称。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、填料等组成。主链中含有-CH＝CH-双键的一种线型结构(见线型高分子)聚酯树脂，能与烯类单体，如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后，在引发剂和促进剂的作用下，于常温下聚合成不溶、不熔产物。不饱和聚酯的英文缩写为UP。主要用于生产卷材涂料。
聚酯树脂由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称。聚酯树脂是分为饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、填料、引发剂等助剂组成。胶粘剂粘度小、易润湿、工艺性好，固化后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好，电性能优良。缺点是收缩率大、胶粘韧度不高，耐化学介质性和耐水性较差，用于非结构胶粘剂。主要用于胶粘玻璃钢、硬质塑料、混凝土、电气罐封等。
丙脂又名乙酸丙酯，物化性质无色澄清液体，有梨样香气.熔点-92℃，沸点101.6℃，相对密度0.836，折射率1.3844，闪点12℃，自然点450℃爆炸极限2％～8％，蒸气相对密度3.52能与醇、醚混溶，在16℃水中的溶解度约1.6％，储运用途缓和快干剂，用於弹性版印刷油墨和凹版印刷油墨，也用於香料中。
短切玻璃纤维又称玻璃纤维短切原丝。石英砂经过高温熔化，采用特制的浸润剂(软化剂)拉制的原丝，经由湿法在线短切，或者产品玻璃纤维短切而成；主要用于增强热塑性塑料。由于它具有良好的性价比，特别适合与树脂复合用作汽车、火车、舰船壳体的增强材料：用于耐高温针刺毡、汽车吸音片、热轧钢材等。其制品在汽车、建筑、航空日常用品等领域应用广泛，典型的制品有汽车配件、电子电器制品、机械制品等。还可用于增强砂浆混凝土防渗抗裂优良的无机纤维，也是替代聚脂纤维，木质素纤维等用于增强砂浆混凝土极具竞争力的产品，也可以提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性和延长道路面使用寿命等。
硬脂酸锌主要用作苯乙烯树脂、酚醛树脂、胺基树脂的润滑剂和脱模剂。同时在橡胶中还具有硫化活性剂，软化剂的功能。
滑石粉英文名为PULVISTALCI，为白色或类白色、微细、无砂性的粉末，手摸有油腻感。无臭，无味。本品在水、稀矿酸或稀氢氧化碱溶液中均不溶解。可作药用。滑石粉具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性，如果Fe2O3的含量很高则会减低它的绝缘性。
氧化锌(ZnO)，俗称锌白，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
本发明的一实施例中，聚酯树脂33％-34％、邻苯二甲酸二烯9.8％-10.0％、短切玻璃纤维23％-24％、滑石粉0.67％-0.69％、氧化锌24.5％-25％和过氧化二苯甲6.6％-6.8％。
本发明的一实施例中，过氧化二苯甲以以领苯二甲酸二丁脂配成50％糊状物。
本发明的一实施例中，在添加短切玻璃纤维时需要均匀撒入，且在2min内撒完。
本发明的一实施例中，短切玻璃纤维长度在3mm～25mm。
实施例二
本发明的一实施例中，提供了一种绝缘防火材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤1、按质量百分比将聚酯树脂33％-34％、邻苯二甲酸二烯9.8％-10.0％、过氧化二苯甲6.6％-6.8％和丙脂2％混合成物料；
步骤2、按质量百分比将滑石粉0.67％-0.69％、氧化锌24.5％-25％和硬脂酸锌2％混合成B物料；
步骤3、将A物料和B物料在捏合机中混合，并在混合时加入短切玻璃纤维，在此过程中通过搅拌加快A物料、B物料和短切玻璃纤维的混合；其中，搅拌时间为40min，且短切玻璃纤维在2min撒完；在捏合过程中及时清理捏合机上的残留物；
步骤4、将A物料、B物料和短切玻璃纤维的混合物从捏合机中排出，并进行相关检查；
步骤5、将步骤4中料倒入模具中自检料完全填满模腔的各个角落后，再进行压模，此过程中所需压力20Mpa；
步骤6、压模后等待使料进行固化；固化阶段所需条件：固化温度150℃，固化时间10min；
步骤7、完成固化过程后开模取出成型构件。
需要说明的是，短切玻璃纤维与A物料和B物料混合时，需要进行充分、均匀的搅拌，如果搅拌不均匀会导致玻璃纤维沉积，制品的强度不均匀，局部强度降低。
另外，对材料进行力学性能测试时，需要将材料放置24h，然后将其压成条状可进行力学性能测试。
实施例三
对成型后的构件进行阻燃性能测试，具体如下：
国家轨道交通高分子材料及制品质量监督检验中心
附件1：样品测试老化前
样品测试老化后
测试结果表：
需要说明的是，通过进行材料阻燃性能测试，通过对测试结果表分析，发现本方案中材料的吸水性、模塑收缩率、弯曲强度、冲击强度、热变形温度、绝缘电阻、电气强度、介质损耗因数、相对介电常数、耐电弧、耐漏电起痕指数、燃烧性和长期耐热性温度指数14项性能均满足EN45545-2中对材料阻燃性能的要求。
其中，模塑收缩率0.07％，标准≤0.15％，可以看出当材料成型后，在长期使用后，其外型基本不发生变形，如此，在外观方面相对于现有技术更加的突出；弯曲强度为139远超标准90，从而使得本材料刚性更强；冲击强度为55而标准30，可以看出本材料对于外界的作用力更加的惰性，从而有利于保护客体内的元件；热变形温度600，而标准240，耐电弧230，标准180，如此，在应用到电气领域中，当电路发生过载或者短路时，也不会轻易烧伤本材料制得的保护壳。
另外，本材料的优点此处不再一一介绍，应当根据实际应用领域，和同一领域内现有的技术进行相对比。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
