本發(fā)明屬于高分子材料,具體為一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒及其制備工藝。
背景技術(shù):
1、電網(wǎng)設(shè)備在運行過程中常常面臨高溫、電弧等復雜工況,對所使用的塑料材料提出了極高的要求。傳統(tǒng)的塑料顆粒在高溫環(huán)境下容易發(fā)生變形、燃燒等問題,無法滿足電網(wǎng)設(shè)備的安全性和可靠性要求。因此,開發(fā)一種耐高溫且具有阻燃性能的塑料顆粒具有重要的實際意義。然而,目前市場上現(xiàn)有的耐高溫阻燃塑料顆粒大多存在阻燃效果有限、耐高溫性能不足或成本過高等問題,難以滿足電網(wǎng)行業(yè)的高標準要求?;诖?,本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒及其制備工藝,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
2、基于此,設(shè)計一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒及其制備工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒及其制備工藝,有效地解決了解決了上述背景提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,包括以下質(zhì)量份數(shù)的成分:
3、聚苯醚顆粒:40-60份;
4、磷酸三苯酯:5-8份;
5、抗氧劑1010:0.1-0.3份;
6、潤滑劑ebs:0.5-1份;
7、改性氫氧化鋁粉末:15-25份;
8、硼酸鋅復合物:5-10份;
9、聚磷酸銨微膠囊粉末:3-6份;
10、石墨烯復合材料粉末:1-3份。
11、優(yōu)選的,所述改性氫氧化鋁粉末的制備方法如下:
12、s1、預處理:將工業(yè)級氫氧化鋁粉末在120℃烘箱中干燥4h,氫氧化鋁粉末中位粒徑d50為3-5μm;
13、s2、溶液配制:將乙醇和水按體積比8:2混合溶劑中加入2-5wt%硅烷偶聯(lián)劑kh-550,水解30-40min;
14、s3、接枝反應:將氫氧化鋁粉末緩慢加入溶液,控制固液比1:5,升溫至80-85℃,以200-250rpm攪拌反應2h;
15、s4、后處理:過濾后用乙醇洗滌3-5次,75-85℃真空干燥至含水率<0.5%,粉碎過200目篩網(wǎng),得到改性氫氧化鋁粉末。
16、優(yōu)選的,所述硼酸鋅復合物的制備方法如下:
17、s1、原料混合:按摩爾比氧化鋅:硼酸為1:3稱取原料,加入去離子水配制固含量30%的懸浮液;
18、s2、中和反應:升溫至90-95℃,以150-180rpm攪拌,然后滴加氨水調(diào)節(jié)ph至7.5-8.0;
19、s3、陳化結(jié)晶:維持溫度繼續(xù)攪拌3-4h,自然冷卻至室溫陳化24-30h;
20、s4、分離干燥:通過離心分離方式在3000-3200rpm下,離心處理15-25min,然后再100-110℃烘干至恒重,氣流粉碎至中位粒徑d50為1-3μm,得到硼酸鋅復合物。
21、優(yōu)選的,所述聚磷酸銨微膠囊粉末的制備方法如下:
22、s1、將聚磷酸銨溶解于適量乙醇中,形成質(zhì)量分數(shù)為20%-30%的溶液;
23、s2、將尿素和甲醛按質(zhì)量比1:2混合,加入適量水,攪拌均勻,形成脲醛樹脂預聚體溶液;
24、s3、將聚磷酸銨溶液與脲醛樹脂預聚體溶液按體積比1:1混合,攪拌均勻后,升溫至60-80℃,在攪拌轉(zhuǎn)速為200-300rpm的條件下反應2-3h;
25、s4、反應結(jié)束后,將產(chǎn)物干燥,粉碎,得到粒徑在100-200μm的聚磷酸銨微膠囊粉末。
26、優(yōu)選的,所述石墨烯復合材料粉末的制備方法如下:
27、s1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,形成濃度為1-2mg/ml的分散液;
28、s2、向分散液中加入納米二氧化鈦粉末,納米二氧化鈦與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1:5-10,攪拌均勻;
29、s3、將混合分散液置于水熱反應釜中,升溫至180-200℃,在自生壓力下反應12-24小時;
30、s4、反應結(jié)束后,將產(chǎn)物過濾,用去離子水和乙醇交替洗滌3-5次,干燥后得到石墨烯復合材料粉末。
31、一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒的制備工藝,包括以下步驟:
32、s1、原料稱?。悍Q取聚苯醚顆粒、磷酸三苯酯、抗氧劑1010、潤滑劑ebs、改性氫氧化鋁粉末、硼酸鋅復合物、聚磷酸銨微膠囊粉末和石墨烯復合材料粉末,各原料質(zhì)量份數(shù)按所述比例稱?。?/p>
33、s2、原料混合:將稱取好的各原料放入高速混合機中,轉(zhuǎn)速為400-500rpm,混合時間為20-40min,確保各原料充分均勻混合;
34、s3、熔融擠出:將混合好的原料加入雙螺桿擠出機中,設(shè)定擠出機各區(qū)溫度:一區(qū)溫度270-280℃,二區(qū)溫度280-290℃,三區(qū)溫度300-310℃,四區(qū)溫度320-330℃,機頭溫度340℃;螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為220-250rpm,進行熔融擠出,觀察擠出物料的塑化情況和混合均勻度;
35、s4、造粒:擠出后的物料通過水冷進行冷卻,冷卻水溫為20-25℃,使用切粒機進行造粒,切粒機轉(zhuǎn)速設(shè)定為150-180rpm,得到粒徑均勻的塑料顆粒;
36、s5、后處理:將造粒好的塑料顆粒放入烘箱中進行干燥處理,干燥溫度為80-90℃,干燥時間為3-4h,將干燥后的塑料顆粒進行篩選,去除不合格顆粒,得到最終的耐高溫阻燃型塑料顆粒。
37、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
38、1、本發(fā)明的耐高溫阻燃型塑料顆粒通過添加磷酸三苯酯、改性氫氧化鋁粉末、硼酸鋅復合物、聚磷酸銨微膠囊粉末、石墨烯復合材料粉末等阻燃成分,顯著提高了材料的耐高溫性能和阻燃性能,能夠有效抑制燃燒反應,降低火災風險;
39、2、改性氫氧化鋁粉末和石墨烯復合材料粉末的加入,顯著提高了塑料顆粒的力學性能,使其具有更高的強度和韌性,能夠滿足電網(wǎng)設(shè)備在復雜工況下的使用要求;
40、3、硼酸鋅復合物具有良好的阻燃效果,且對材料的力學性能影響較??;
41、4、本發(fā)明的制備工藝簡單易行,操作條件溫和,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),具有良好的應用前景。
1.一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,其特征在于,包括以下質(zhì)量份數(shù)的成分:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,其特征在于,所述改性氫氧化鋁粉末的制備方法如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,其特征在于,所述硼酸鋅復合物的制備方法如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,其特征在于,所述聚磷酸銨微膠囊粉末的制備方法如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒,其特征在于,所述石墨烯復合材料粉末的制備方法如下:
6.一種電網(wǎng)的耐高溫阻燃型塑料顆粒的制備工藝,其特征在于,包括以下步驟: