一種阻燃絕緣復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于絕緣復合材料技術領域，具體設及一種阻燃絕緣復合材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 復合材料是新型材料，因其阻燃、強度高、剛度大、重量輕、可設計、抗疲勞、耐高 溫、減振等多樣化的功能和出色的性能，在近30年來的航空、航天、能源、交通、機械、建筑、 化工、生物醫學和體育等領域得到廣泛應用，21世紀材料領域已經張開雙臂迎接復合材料 時代的到來。隨著復合材料開發和應用，復合材料已形成網絡滲透到各個行業領域當中；從 廣義上講，電介質不僅包括絕緣體，還包括能夠將力、熱、光、溫度、射線、化學及生物等非電 量轉化為電信息的各種功能材料，甚至還包括電解質和金屬材料。電介質的特征是W正、負 電荷重屯、不重合的電極化方式傳遞、存儲和記錄電的作用和影響。目前，在電力領域普遍使 用阻燃絕緣板做電力配件，通常的阻燃絕緣板采用酪醒樹脂或環氧樹脂與玻璃纖維復合， 經過常規壓制固化制成。由于采用樹脂配方不同，添加原料不同，壓制工藝不同，其絕緣性 能和阻燃性能也互不相同。在特定場合使用時，要么阻燃性低，容易燃燒或燒蝕，要么絕緣 性能差，容易電擊燒穿，并造成絕緣性能下降。阻燃劑(f ire retardant)又稱防火劑、耐火 劑，就是能夠提高易燃或可燃物的難燃性、自焰性或消煙性的一種助劑，是重要的精細化工 產品和合成材料的主要助劑之一，包括含面素、憐、棚、錬、侶、儀等元素的有機或無機物質。 通常樹脂用阻燃劑分為反應型和添加型2類，前者在膠粘劑合成、固化時作為一個組分參與 反應進入交聯結構中，因而其阻燃性較持久，而后者只是簡單地滲混于膠粘劑中，常用的有 氧化錬、氨氧化儀、面素化合物、憐酸醋或鹽等。因此，為了實現阻燃絕緣板具有高度的絕緣 性和阻燃性，需要研發具有阻燃和絕緣性能的阻燃絕緣板。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種阻燃絕緣復合材料，其具有高的阻燃性能，可作為電子 絕緣材料應用。
[0004] 為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種阻燃絕緣復合材料的制備 方法，包括W下步驟： (1) 將玻璃纖維加入乙醇中，攬拌25分鐘;再加入異構十Ξ醇聚氧乙締酸，攬拌1小時， 然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在不飽和聚醋樹脂中，加入5,5'-雙(Ξ乙氧基娃基)-3， 3'-聯化晚、N，N-二甲基甲酯胺和季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20分鐘后，再加入氨氧化儀粉、 Ξ氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入二正己胺、間氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘；然后加入N-乙 酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在樹脂料中，加入活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復合材料原 料;將阻燃絕緣復合材料原料加入到預熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然后于105Γ， 1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復合材料。
[0005] 本發明中，氨氧化儀粉的平均粒徑為1.2μπι;Ξ氧化二錬粉的平均粒徑為0.42WI1; 玻璃纖維的平均長度為2mm。
[0006] 本發明中，玻璃纖維與異構十Ξ醇聚氧乙締酸的質量比為(0.2~0.28):1:不飽和 聚醋樹脂、5,5'-雙(Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯化晚、N，N-二甲基甲酯胺、季戊四醇四丙締酸 醋、氨氧化儀粉、Ξ氧化二錬粉、二正己胺、間氨基乙酷苯胺、N-乙酷對氨基酪的質量比為1: (0.12~0.14):(2~2.5):(0.08~0.1):(0.13~0.15):(0.08~0.12):(0.13~0.15): (0.15~0.18) :(0.2~0.4);樹脂料、活性玻璃纖維的質量比為1:(0.12~0.13)。
[0007] 本發明中，預熱的溫度為55°C。
[0008] 本發明還公開了上述制備方法制備的阻燃絕緣復合材料。
[0009] 本發明中，有機物體系為樹脂基復合體系的主要粘接成分，剛性的阻燃填料、玻璃 纖維能均勻地分散在樹脂中，提高其固化物的強度與絕緣水平;特別的本發明避免了復合 界面之間出現孔桐，不會妨礙聚合物互穿網絡的形成，保證固化復合板的強度。對有機無機 雜化材料而言，無機阻燃粒子的分散對于獲得較高阻燃結果的復合材料是極其重要的；本 發明通過配伍有機體系可W提高有機物和無機粒子間的相容性，有利于無機粒子在聚合物 基體中更好地均勻分散，從而提高復合物的阻燃性能。此外，本發明公開的復合物中，反應 基團含量高，黏度小，所W參與聚合反應的轉化率較高，固化后得到的是交聯聚合物網絡， 同時由于填料W及小分子化合物的存在，分子間鏈段的可旋轉性較好，產品機械性能好;長 期使用溫度超過170°C，絕緣等級為A級，阻燃性能為1級，具有高阻燃性、絕緣性和高強度的 優點。
[0010] 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點： 1.本發明利用的樹脂基復合體系組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了 阻燃絕緣復合材料，具有良好的力學性、耐熱性能，特別具有優異的阻燃性能，滿足阻燃絕 緣復合材料的發展應用;本發明制備的樹脂基復合體系具有熱固化的特性，可W提供熱壓 下可控的交聯固化方式，在一定溫度下預聚后，有機聚合物之間進行可控交聯固化形成力 學性能和耐熱優異的阻燃絕緣復合材料。
[0011] 2.本發明公開的制備阻燃絕緣復合材料原料中，原料簡單易得，無需現有技術的 復雜反應，綜合聚合物、無機粒子兩組分的優點，改善兩組分的缺點，從而提高得到材料的 綜合性能；制備的阻燃復合材具有優異的阻燃性能，固化效果好，交聯結構均勻，小分子化 合物可W作為高分子有機物的相容劑，一方面增加體系各組分的相容性，另一方面避免熱 壓固化時形成交聯不均的缺陷，保證樹脂體系形成穩定的結構，力學性強，取得了意想不到 的效果。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合實施例對本發明作進一步描述： 本實施例所用原料都為市購，屬于工業品；其中氨氧化儀粉的平均粒徑為1.2μπι;Ξ氧 化二錬粉的平均粒徑為0.42μπι;玻璃纖維的平均長度為2mm。
[OOU]實施例一 (1)將2始玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入14巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯化晚、250gN，N-二甲基甲酯胺和lOg季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入15g氨氧化儀粉、12gS氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入15g二正己胺、18g間 氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入40gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2)在lOOg樹脂料中，加入Ug活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復合 材料原料;將阻燃絕緣復合材料原料加入到55Γ預熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然 后于105°C，1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復合材料。
[0014]實施例二 (1) 將20g玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入12巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯化晚、200gN，N-二甲基甲酯胺和8g季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入13g氨氧化儀粉、8g^氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入Ug二正己胺、15g間氨 基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入20gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在lOOg樹脂料中，加入1?活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復合 材料原料;將阻燃絕緣復合材料原料加入到55Γ預熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘;然 后于105°C，1.5Mpa熱壓11分鐘;最后于90°C恒溫存放3天，得到阻燃絕緣復合材料。
[001引實施例； (1) 將化g玻璃纖維加入lOOg乙醇中，攬拌25分鐘;再加入lOOg異構十Ξ醇聚氧乙締酸， 攬拌1小時，然后除去乙醇，得到活性玻璃纖維;在lOOg不飽和聚醋樹脂中，加入13巧，5'-雙 (Ξ乙氧基娃基)-3,3'-聯化晚、220gN，N-二甲基甲酯胺和9g季戊四醇四丙締酸醋，攬拌20 分鐘后，再加入14g氨氧化儀粉、lOgS氧化二錬粉，攬拌2小時;再加入Hg二正己胺、16g間 氨基乙酷苯胺，攬拌15分鐘;然后加入30gN-乙酷對氨基酪，攬拌2小時，得到樹脂料； (2) 在lOOg樹脂料中，加入12.5g活性玻璃纖維，利用捏合機進行混合，成為阻燃絕緣復 合材料原料;將阻燃絕緣復合材料原料加入到55Γ預熱的模具中，升溫6(TC，保持35分鐘；