[发明专利]一种耐电弧烧蚀尼龙材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐电弧烧蚀尼龙材料，该材料包括以下重量份含量的组分：聚酰胺85～95份、胶囊红磷5～15份和填充及增强材料0～50份，其中，所述胶囊红磷为苯基苯酚改性酚醛树脂包覆的微胶囊红磷。与现有技术相比，本发明的材料在面对分断电弧时，能够更快形成致密的碳层，电气寿命长，且制备方法简单，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其是涉及一种耐电弧烧蚀尼龙材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(俗称尼龙)是产量最大、品种最多、应用最广的工程塑料之一。在低压电气产品中，尼龙材料的使用十分常见。在一些能被电弧喷到的制件上也有使用，比如触头支持，在做电气寿命试验时，很大比例的失效形式为相间击穿，分析原因是由于触头支持材料烧蚀严重导致的。

专利CN106398192A公开了一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料及其制备方法，所述低析出红磷阻燃聚酰胺材料由以下重量份数的20份～35份微胶囊化红磷阻燃剂、55份～65份聚酰胺、5份～10份协效阻燃剂、5份～10份滑石粉、0.5份～1份抗氧剂、0.5份～1份酸吸收剂、0.5份～1份稳定剂和0.2份～0.5份润滑剂熔融共混，同时加入15份～25份玻璃纤维造粒即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。制备步骤包括预混、分散、微胶囊化和成型等步骤。该专利用于包覆红磷的树脂是密胺树脂，其本身残碳率不高，虽然对阻燃性能影响不大，但是不利于电弧冲击。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种耐电弧烧蚀尼龙材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种耐电弧烧蚀尼龙材料，该材料包括以下重量份含量的组分：聚酰胺85～95份、胶囊红磷5～15份和填充及增强材料0～50份，其中，所述胶囊红磷为苯基苯酚改性酚醛树脂包覆的微胶囊红磷。

优选地，所述胶囊红磷具体通过以下方法制备得到：

(1)将苯酚、苯基苯酚和甲醛混合，搅拌升温，加入氨水作为催化剂，升温至反应温度，反应一段时间后，得到苯基苯酚改性酚醛树脂预聚体；

(2)将红磷粉末溶于水中并进行超声处理，加入分散剂搅拌均匀，得到红磷分散液；

(3)将步骤(1)制得的苯基苯酚改性酚醛树脂预聚体加入到步骤(2)中的红磷分散液中，加入醋酸调节PH值至2～3，温度控制在80-90℃，反应1.5-2.5h，反应完成后，用1％NaOH溶液调节至中性，将溶液冷却，过滤所得固体，经洗涤、干燥，即得到苯基苯酚改性酚醛树脂包覆的微胶囊红磷。

优选地，步骤(1)反应温度为80～100℃，反应时间为1.5-2.5h。

优选地，步骤(1)苯酚、苯基苯酚和甲醛混合摩尔比为9：1：13，氨水加入量为每100份酚添加5.5份氨水。

优选地，步骤(2)所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠、多聚磷酸钠中的至少一种。

优选地，步骤(2)所述红磷粉末的目数为400～1000目。

优选地，所述聚酰胺选自PA6、PA66、PA56、PA6T、PA9T或PA10T中的一种或多种。

优选地，所述填充及增强材料选自短切玻璃纤维、碳酸钙粉体或矿粉中的一种或多种。

一种耐电弧烧蚀尼龙材料的制备方法，其特征在于，该方法为：按配比将聚酰胺、胶囊红磷混合均匀，根据需要加入填充及增强材料，经双螺杆挤出机挤出造粒，并将制得的粒子进行干燥，即得产品。