CN107674543A - 一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末涂料，其原料包括如下组分：改性环氧树脂A:30~60份，改性环氧树脂B:10~30份，固化剂：15~40份，填料:0~30份，阻燃剂:5~20份，颜料:1~5份，助剂:2~6份，其中固化剂为双氰胺或酚羟基树脂，所述份数为重量份数，本发明柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末克服了传统环氧绝缘粉末硬脆的缺点，完美的应用到非标准件及弯头的涂覆上，具有较强的机械性能，同时具有高阻燃性，真正实现了低烟无卤。

Description

一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末及其制备方法，属于功能涂料领域。
背景技术
连接排主要用于高压电柜中的连接，对电气绝缘性能和阻燃性能有较高的要求，近几年随着粉末涂料应用的推广，连接排多用环氧绝缘粉末涂覆，具有良好的耐高温老化性、耐磨性、耐化学腐蚀性以及出色的耐候性。同时市面上多出现绝缘粉末在母线上开裂现象，另外，环氧绝缘粉末硬脆的缺点极大程度的限制了连接排的形状尺寸，除此，粉末涂料主体是易燃烧发烟量大的环氧树脂，对在高压电柜中应用存在安全隐患。所以，制备一种机械性能好，阻燃性能高的绝缘粉末涂料十分必要。
发明内容
本发明的目的是：提供一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，具有较高的机械性能，无卤阻燃，燃烧发烟量小，从根本上解决了绝缘粉末在母线上开裂的问题，实现了弯曲排在开关柜中的应用，连接排的小型化极大程度的缩小了开关柜的体积；本发明的另一个目的是提供一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末其原料包括如下组分：
改性环氧树脂A30～60份
改性环氧树脂B 10～30份
固化剂15-40份
填料0～30份
阻燃剂10～20份
颜料1～5份
助剂2～6份。
优选的，所述改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
优选的，所述改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
优选的，所述固化剂选用双氰胺或酚羟基树脂，双氰胺为促进型双氰胺固化剂，酚羟基树脂的羟值范围220-280g/eg。
优选的，所述固化剂选用两种不同羟基值的酚羟基树脂，其质量比为2:1。
优选的，所述填料为超细硫酸钡，目数2000目。
优选的，阻燃剂为三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉、蒙脱土微粉复配的混合物，复配比例3:1:1，粒径2-5μm。
优选的，所述颜料为抗高温氧化、耐机油、耐化学药品的永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或高色素炭黑。
优选的，所述助剂为光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂。
制备柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末的方法，其特征在于：采用顺序相接的如下步骤：
(1)将三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉、蒙脱土微粉按照3:1:1比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以800～900r/min搅拌10min，然后加入光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂继续以800～900r/min搅拌10min。
(2)将超细硫酸钡加入到步骤(1)的混合物中，以800～900r/min搅拌10min，使其充分混合均匀；
(3)将改性环氧树脂A、改性环氧树脂B、固化剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800～900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀；
(4)将(2)、(3)步骤中的混合物分别通过A、B喂料仓喂料，双螺杆熔融挤出，熔融段温度80-90℃，机头挤出温度100-120℃；
(5)熔融挤出混合物经过冷辊挤压成片，冷却后粉碎成小的碎片，经过空气磨粉粹成粉末，然后经过旋风分离器和筛网得到140目的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末特有的柔韧性和出色的机械性能大大拓宽了粉末涂料的应用领域；超高的阻燃性，0.3mm试片可通过UL-94测试V0级，几乎不可燃，燃烧时发烟量极小，是电子领域理想的新材料，另外，柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末制备方法简单，成本低廉，具有广阔的市场前景。
上述方法制备的粉末涂料分散均匀性显著提升，使各成分充分发挥自身的作用，同时有效的解决了粉末涂料的贮存不稳定的缺点。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例进行阐述，但实施例的内容不具有限定性。
实施例1
柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其原料包括如下组分：
改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)30份，改性环氧树脂B(进口市售)20份，固化剂酚羟基树脂aradur3082(huntsman)10份，酚羟基树脂p201(resolution)5份，超细硫酸钡(2000目)0份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)6份，水菱镁矿微粉(西贝力)2份，蒙脱土微粉(200目)2份，颜料(酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
上述柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
①将三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉、蒙脱土微粉按照3：1：1比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以800～900r/min搅拌10min，然后加入光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂继续以800～900r/min搅拌10min。
②将超细硫酸钡加入到步骤①的混合物中，以800～900r/min搅拌10min，使其充分混合均匀。
③将改性环氧树脂A、改性环氧树脂B、固化剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800～900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀。
④将②、③步骤中的混合物分别通过A、B喂料仓喂料，双螺杆熔融挤出，熔融段温度80-90℃，机头挤出温度100-120℃。
⑤熔融挤出混合物经过冷辊挤压成片，冷却后粉碎成小的碎片，经过空气磨粉粹成粉末，然后经过旋风分离器和筛网得到140目的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末。经测试，各项指标列入表1。
实施例2
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)60份，改性环氧树脂B(进口市售)30份，固化剂酚羟基树脂aradur3082(huntsman)20份，酚羟基树脂p201(resolution)10份，超细硫酸钡(2000目)15份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)6份，水菱镁矿微粉(西贝力)2份，蒙脱土微粉(200目)2份，颜料(永固红，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
实施例2中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例3
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)60份，改性环氧树脂B(进口市售)10份，固化剂酚羟基树脂aradur3082(huntsman)10份，酚羟基树脂p201(resolution)5份，超细硫酸钡(2000目)10份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)9份，水菱镁矿微粉(西贝力)3份，蒙脱土微粉(200目)3份，颜料(酞菁蓝，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
实施例3中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例4
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)30份，改性环氧树脂B(进口市售)30份，固化剂酚羟基树脂aradur3082(huntsman)24份，酚羟基树脂p201(resolution)12份，超细硫酸钡(2000目)30份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)12份，水菱镁矿微粉(西贝力)4份，蒙脱土微粉(200目)4份，颜料(永固黄，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
实施例4中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例5
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)50份，改性环氧树脂B(进口市售)30份，固化剂酚羟基树脂aradur3082(huntsman)24份，酚羟基树脂p201(resolution)12份，超细硫酸钡(2000目)5份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)12份，水菱镁矿微粉(西贝力)4份，蒙脱土微粉(200目)4份，颜料(酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
实施例5中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例6
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为改性环氧树脂A(国都化工的KD-213H)60份，改性环氧树脂B(进口市售)30份，固化剂促进型双氰胺P104(resolution)40份，超细硫酸钡(2000目)25份，三聚氰胺尿酸盐(济南泰星)9份，水菱镁矿微粉(西贝力)3份，蒙脱土微粉(200目)3份，颜料(酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比)2份，助剂(光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂)均按照总量的1‰加入，所述份数为重量份数。
改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉和蒙脱土微粉的粒径为2-5μm。
实施例6中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
表1
实施例1-6中超细硫酸钡粉末的目数为2000目-2500目，本发明中优选为2000目，其余适宜的目数(例如“2100目、2200目、2300目、2400目”)均落入本发明的保护范围。
本发明中酚羟基树脂的羟值范围220-280g/eg，例如：230g/eg，240g/eg，250g/eg，260g/eg，270g/eg均落入本发明的保护范围。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其特征在于，其原料包括如下组分：
改性环氧树脂A30~60份
改性环氧树脂B 10~30份
固化剂15-40份
填料0~30份
阻燃剂10~20份
颜料1~5份
助剂2~6份。
2.根据权利要求1所述的一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其特征在于：所述改性环氧树脂A为邻甲酚醛改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
3.根据权利要求1所述的一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其特征在于：所述改性环氧树脂B为丁腈橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围175-300g/eg，软化点范围80-100℃。
4.根据权利要求1所述的一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其特征在于：所述固化剂选用双氰胺或酚羟基树脂，双氰胺为促进型双氰胺固化剂，酚羟基树脂的羟值范围220-280g/eg。
5.根据权利要求4所述的一种柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末，其特征在于：所述固化剂选用两种不同羟基值的酚羟基树脂，其质量比为2:1。
6.根据权利要求1所述柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末涂料，其特征在于：所述填料为超细硫酸钡，目数2000目。
7.根据权利要求1所述柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末涂料，其特征在于阻燃剂为三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉、蒙脱土微粉复配的混合物，复配比例3:1:1，粒径2-5μm。
8.根据权利要求1所述柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末涂料，其特征在于：所述颜料为抗高温氧化、耐机油、耐化学药品的永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或高色素炭黑。
9.根据权利要求1所述柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末涂料，其特征在于：所述助剂为光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂。
10.制备如权利要求1-9中任意一项所述的柔性低烟无卤阻燃绝缘粉末的方法，其特征在于：采用顺序相接的如下步骤：
（1）将三聚氰胺尿酸盐、水菱镁矿微粉、蒙脱土微粉按照3:1:1比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以800~900r/min搅拌10min，然后加入光亮剂、流平剂、抗氧剂、电荷调节剂、消泡剂继续以800~900r/min搅拌10min。
（2）将超细硫酸钡加入到步骤（1）的混合物中，以800~900r/min搅拌10min，使其充分混合均匀；
（3）将改性环氧树脂A、改性环氧树脂B、固化剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800~900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀；
（4）将（2）、（3）步骤中的混合物分别通过A、B喂料仓喂料，双螺杆熔融挤出，熔融段温度80-90℃，机头挤出温度100-120℃；
（5）熔融挤出混合物经过冷辊挤压成片，冷却后粉碎成小的碎片，经过空气磨粉粹成粉末，然后经过旋风分离器和筛网得到140目的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末。
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