CN106543628A - 耐磨型开关及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐磨型开关，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、纳米碳粉0.5份、协效剂1份、成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、引发剂1份、石墨烯微片0.01份、尼龙5份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、煅烧高岭土0.5份、表面活性剂0.5份、活性氧化镁3份。本发明通过原料组配和加工工艺的创新，使用了合适的助剂，制备出了性能较高的电器开关，具有耐磨、拉伸强度高、防水、绝缘性能佳、散热效果好、使用寿命长的优点，并为节能环保作出贡献。

Description

耐磨型开关及其加工方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种耐磨型开关及其加工方法。
背景技术
开关是一种用于控制电路通断的控制装置，随着自动化程度的提高，大量的操作只需通过开关按钮就可以实现操作，降低了工人的劳动强度，提高工作效率，但是就因为自动化的提高，常常一个控制面板设置了很多的开关按钮，从而容易导致开关的磨损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种性能稳定、成本低的耐磨型开关及其加工方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种耐磨型开关，由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、纳米碳粉0.5份、协效剂1份、成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、引发剂1份、石墨烯微片0.01份、尼龙5份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、煅烧高岭土0.5份、表面活性剂0.5份、活性氧化镁3份；
所述的引发剂选用全氟二酰基过氧化物引发剂。
所述的成核剂为单环羧酸盐成核剂。成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，提高其结晶度和结晶速率，降低其晶粒尺寸，减小晶体缺陷，使结晶更完善，从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能，改善熔体流动性，易于挤出、注塑成型加工。
所述的协效剂选用季磷盐插层改性蒙脱土。
所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片；所述石墨烯微片厚度最小化为5nm，石墨烯微片增强红外线辐射波长，其波长最高峰值在7.5～9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，其力学性能更加优异。
所述活性氧化镁使用前经过预处理，其处理方法为：先将10-15重量份的活性氧化镁加入等重量水中，分散均匀后静置30min，再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂，充分混合后利用等离子表面处理机处理15s，然后加入0.5-1重量份的二茂铁和0.5-1重量份的玻纤粉，再次充分混合后利用微波反应器处理3min，所得混合物送入冷冻干燥机，经充分干燥后研磨成粉末即可。活性氧化镁经过预处理，可以提高各种物料之间的融合性，增加物料之间的团聚性，提高制品的耐磨性。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述耐磨型开关的方法，具体步骤如下：
(1)首先将ABS和线性低密度聚乙烯加入到混合机中，混合机温度设置为85℃～95℃，混合25～40分钟，使两种料充分混合，然后投入双螺杆挤出机挤出造粒，得到母粒料；通过造粒使两种料熔为一体，利于后续加工处理；
(2)将母粒料送入消磁机进行消磁处理，经过三道消磁，去除母粒料的磁性，再统一收集并进行干燥处理；
消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁，使母粒料从强磁辊下过一下即可，通过消磁处理，主要使再生料不会产生静电，便于产品的应用；
(3)将母粒料和纳米碳粉、协效剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂、引发剂、石墨烯微片、尼龙、二甲基硅油、线性低密度聚乙烯、纳米二氧化硅、增刚剂、煅烧高岭土、表面活性剂及活性氧化镁一同加入到混合机中，混合机温度设置为110℃，在混合机中混合5-10分钟，再通过双螺杆挤出机挤入到模具成型即可。
上述方法制备的开关进行性能测试，发现该开关具有优良的热导率和力学性能，耐磨性能佳。
本发明的有益效果是：本发明通过原料组配和加工工艺的创新，使用了合适的助剂，制备出了性能较高的电器开关，具有耐磨、拉伸强度高、防水、绝缘性能佳、散热效果好、使用寿命长的优点，并为节能环保作出贡献。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种耐磨型开关，由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、纳米碳粉0.5份、季磷盐插层改性蒙脱土1份、单环羧酸盐成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、全氟二酰基过氧化物引发剂1份、石墨烯微片0.01份、尼龙5份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、煅烧高岭土0.5份、表面活性剂0.5份、活性氧化镁3份；
成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，提高其结晶度和结晶速率，降低其晶粒尺寸，减小晶体缺陷，使结晶更完善，从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能，改善熔体流动性，易于挤出、注塑成型加工。
所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片；所述石墨烯微片厚度最小化为5nm，石墨烯微片增强红外线辐射波长，其波长最高峰值在7.5～9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，其力学性能更加优异。
所述活性氧化镁使用前经过预处理，其处理方法为：先将15重量份的活性氧化镁加入等重量水中，分散均匀后静置30min，再加入3重量份的聚丙烯酰胺和1份重量份的硅烷偶联剂，充分混合后利用等离子表面处理机处理15s，然后加入1重量份的二茂铁和1重量份的玻纤粉，再次充分混合后利用微波反应器处理3min，所得混合物送入冷冻干燥机，经充分干燥后研磨成粉末即可。活性氧化镁经过预处理，可以提高各种物料之间的融合性，增加物料之间的团聚性，提高制品的耐磨性。
上述耐磨型开关的制备方法如下：
(1)首先将ABS和线性低密度聚乙烯加入到混合机中，混合机温度设置为85℃～95℃，混合25～40分钟，使两种料充分混合，然后投入双螺杆挤出机挤出造粒，得到母粒料；通过造粒使两种料熔为一体，利于后续加工处理；
(2)将母粒料送入消磁机进行消磁处理，经过三道消磁，去除母粒料的磁性，再统一收集并进行干燥处理；
消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁，使母粒料从强磁辊下过一下即可，通过消磁处理，主要使再生料不会产生静电，便于产品的应用；
(3)将母粒料和纳米碳粉、协效剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂、引发剂、石墨烯微片、尼龙、二甲基硅油、线性低密度聚乙烯、纳米二氧化硅、增刚剂、煅烧高岭土、表面活性剂及活性氧化镁一同加入到混合机中，混合机温度设置为110℃，在混合机中混合5-10分钟，再通过双螺杆挤出机挤入到模具成型即可。
表1：实施例1所得产品的性能
测试项目 测试方法 测试结果
摩擦系数 GB/T10006-1988 0.17
磨痕宽度 GB/T25262-2010 3.1mm
弯曲强度(MPa) GB/T9341-2008 90
弯曲模量(MPa) GB/T9341-2008 3500
阻燃性 UL94 V-0
实施例2
一种耐磨型开关，由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、纳米碳粉0.5份、季磷盐插层改性蒙脱土1份、单环羧酸盐成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、全氟二酰基过氧化物引发剂1份、石墨烯微片0.01份、尼龙5份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、煅烧高岭土0.5份、表面活性剂0.5份、活性氧化镁3份；
成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，提高其结晶度和结晶速率，降低其晶粒尺寸，减小晶体缺陷，使结晶更完善，从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能，改善熔体流动性，易于挤出、注塑成型加工。
所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片；所述石墨烯微片厚度最小化为5nm，石墨烯微片增强红外线辐射波长，其波长最高峰值在7.5～9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂，可使聚合物异相成核，改进材料的刚度、耐磨性和加工性能，其力学性能更加优异。
所述活性氧化镁使用前经过预处理，其处理方法为：先将10重量份的活性氧化镁加入等重量水中，分散均匀后静置30min，再加入2重量份的聚丙烯酰胺和0.5份重量份的硅烷偶联剂，充分混合后利用等离子表面处理机处理15s，然后加入0.5重量份的二茂铁和0.5重量份的玻纤粉，再次充分混合后利用微波反应器处理3min，所得混合物送入冷冻干燥机，经充分干燥后研磨成粉末即可。活性氧化镁经过预处理，可以提高各种物料之间的融合性，增加物料之间的团聚性，提高制品的耐磨性。
上述耐磨型开关的制备方法如下：
(1)首先将ABS和线性低密度聚乙烯加入到混合机中，混合机温度设置为85℃～95℃，混合25～40分钟，使两种料充分混合，然后投入双螺杆挤出机挤出造粒，得到母粒料；通过造粒使两种料熔为一体，利于后续加工处理；
(2)将母粒料送入消磁机进行消磁处理，经过三道消磁，去除母粒料的磁性，再统一收集并进行干燥处理；
消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁，使母粒料从强磁辊下过一下即可，通过消磁处理，主要使再生料不会产生静电，便于产品的应用；
(3)将母粒料和纳米碳粉、协效剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂、引发剂、石墨烯微片、尼龙、二甲基硅油、线性低密度聚乙烯、纳米二氧化硅、增刚剂、煅烧高岭土、表面活性剂及活性氧化镁一同加入到混合机中，混合机温度设置为110℃，在混合机中混合5-10分钟，再通过双螺杆挤出机挤入到模具成型即可。
表1：实施例1所得产品的性能
测试项目 测试方法 测试结果
摩擦系数 GB/T10006-1988 0.16
磨痕宽度 GB/T25262-2010 2.8mm
弯曲强度(MPa) GB/T9341-2008 85
弯曲模量(MPa) GB/T9341-2008 3500
阻燃性 UL94 V-0
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种耐磨型开关，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、纳米碳粉0.5份、协效剂1份、成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、引发剂1份、石墨烯微片0.01份、尼龙5份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、煅烧高岭土0.5份、表面活性剂0.5份、活性氧化镁3份。
2.根据权利要求1所述的耐磨型开关，其特征在于，所述的引发剂选用全氟二酰基过氧化物引发剂。
3.根据权利要求1所述的耐磨型开关，其特征在于，所述的成核剂为单环羧酸盐成核剂。
4.根据权利要求1所述的耐磨型开关，其特征在于，所述的协效剂选用季磷盐插层改性蒙脱土。
5.根据权利要求1所述的耐磨型开关，其特征在于，所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片。
6.根据权利要求5所述的耐磨型开关，其特征在于，所述石墨烯微片厚度最小化为5nm，石墨烯微片增强红外线辐射波长，其波长最高峰值在7.5～9.5μm。
7.根据权利要求1所述的耐磨型开关，其特征在于，所述活性氧化镁使用前经过预处理，其处理方法为：先将10-15重量份的活性氧化镁加入等重量水中，分散均匀后静置30min，再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂，充分混合后利用等离子表面处理机处理15s，然后加入0.5-1重量份的二茂铁和0.5-1重量份的玻纤粉，再次充分混合后利用微波反应器处理3min，所得混合物送入冷冻干燥机，经充分干燥后研磨成粉末即可。
8.一种制备权利要求1-7任一项所述耐磨型开关的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)首先将ABS和线性低密度聚乙烯加入到混合机中，混合机温度设置为85℃～95℃，混合25～40分钟，使两种料充分混合，然后投入双螺杆挤出机挤出造粒，得到母粒料；
(2)将母粒料送入消磁机进行消磁处理，经过三道消磁，去除母粒料的磁性，再统一收集并进行干燥处理；
(3)将母粒料和纳米碳粉、协效剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂、引发剂、石墨烯微片、尼龙、二甲基硅油、线性低密度聚乙烯、纳米二氧化硅、增刚剂、煅烧高岭土、表面活性剂及活性氧化镁一同加入到混合机中，混合机温度设置为110℃，在混合机中混合5-10分钟，再通过双螺杆挤出机挤入到模具成型即可。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁，使母粒料从强磁辊下过一下即可。
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