[发明专利]一种熔断器用灭弧浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种熔断器用灭弧浆料，其重量百分比组成为：硼硅双改性热塑性酚醛树脂10％～35％、改性氢氧化镁20％～65％、微胶囊化红磷1％～5％、有机溶剂5％～40％、六亚甲基四胺0.6％～4％等。所述酚醛树脂采用硼酸和硅烷偶联剂进行双改性，并加入改性氢氧化镁和微胶囊化红磷等作为复合阻燃剂，大大提高了热塑性酚醛树脂的电绝缘性、耐热性、耐烧蚀性、瞬时耐高温性和阻燃特性等，灭弧浆料在熔体周围固化后还具有更强的力学性能。该灭弧浆料可以通过填充或厚膜印刷等方式包覆在熔体周围，使熔断器分断能力满足250VAC/100A以上的应用。本发明的灭弧浆料具有生产成本低、无卤环保、灭弧能力强等显著优点，适合用于目前常见的管壳式或厚膜印刷式表面贴装微型熔断器。

技术领域

本发明涉及一种分断能力在250VAC/100A以上表面贴装微型熔断器用的灭弧浆料，具体涉及一种以硼硅双改性热塑性酚醛树脂为基体的灭弧浆料，以及该浆料的制备方法。

背景技术

熔断器主要是由熔体和支撑或保护熔体的绝缘体组成，利用熔点较低的金属材料或浆料制成金属丝或片状电极等作为熔体，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔体因发热而被瞬时熔断，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。随着熔断器微型化的发展，熔体的分断安全问题逐渐成为高电压大电流应用时需要考虑的重点因素。在故障电流过大或短路断开的瞬间，熔体上会产生能量强大的电弧，如果熔体附近没有设置熄灭此种电弧的材料，熔断器就会燃烧甚至有产生爆炸的危险，轻则烧毁电路中其他贵重元件，重则甚至会因电弧引燃发生火灾、危及人身安全。

CN102122595A公开了一种用于保险丝的灭弧剂，该灭弧剂在传统的石英砂灭弧材料中加入氯化盐，如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化钡等，利用石英砂可瞬间吸取电弧产生的热量，高温分解出的氯离子可中和电弧产生的离子，避免电弧产生的离子在高温条件下被拉弧，从而起到很好的灭弧效果。但由于表面贴装微型熔断器中都有无卤的要求，并且卤盐具有较强的吸湿性能，对金属熔体长期使用过程中的可靠性影响较大，因而这种改进的应用范围有极大限制。专利 FR2927465A1、US8089023B2、CA101503540A等中公布了一种具有极佳灭弧性能、耐热性、耐压性和模塑可加工性的灭弧树脂加工制品制作的断路器壳体，包括聚烯烃树脂、交联剂和金属氢氧化物三个部分，专利US2008237194A1、 CN101615525A等中也公布了一种含有金属氢氧化物或三聚氰胺及胶粘剂等灭弧材料制作的熔断器用套管或衬管，利用金属氢氧化物与电弧接触时产生水蒸气来熄灭电弧，剩余固体组合物形成的残留物不降低组合物的介电强度，但这样的灭弧材料虽然具有比较高的灭弧性能，但通常采用模塑、挤压成型为熔断器壳体，很难制成浆料形式而应用到表面贴装微型熔断器上。CN202977346U中公布了一种耐高压表面贴装式管状熔断器，通过在绝缘管内的熔体周围填充硅胶层，利用硅胶的高绝缘性和高耐压击穿能力来熄灭电弧，利用硅胶本身的弹性来吸收熔体熔断过程中产生的能量，然而实际操作时，这一结构在当熔断器的额定分断能力要求超过250VAC/50A时就失去了预期的作用。

熔体在分断过程中除产生大量热能外，还会伴随出现两种形式的压力：熔体气化起弧瞬间产生脉冲形式的爆炸压力和整个燃弧期间产生的燃弧压力。常规的灭弧材料一般都可以在高温热流作用下，通过材料本身发生热解、熔化、蒸发、升华和侵蚀等物理和化学变化，在材料表面引起质量消耗来带走热量，从而降低熔体分断时产生的热能影响。但由于高温的存在，石英砂、硅胶、热固性树脂、玻璃涂层等常规灭弧材料往往没有对爆炸压力的弹性缓冲能力，灭弧部件产生的热解气体更会造成灭弧装置内部的压力升高，因而容易在持续飞弧时引起熔断器分断不良的发生。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明提供一种灭弧浆料，其能够非常有效地熄灭熔体分断过程中产生的电弧，具有能够承受该过程中温升的耐热性，也具有能够承受该过程中内部压力冲击的耐压性。

本发明的另一个目的是提供这种灭弧浆料的制备方法，该制备方法具有工艺简单，生产效率高，制造成本低等显著优点。