本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法。
背景技术
电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称，由电源和用电设备两部分组成，电源包括蓄电池、发电机及其调节器，当电气设备在雷击或其他原因产生高脉冲电压时，将会对电设备造成损伤，因此涉及一款具有绝缘耐击穿的保护外壳具有很重要的意义。
现有中国专利文献(公开号：cn103525098b)公开了一种适用于计量箱的绝缘外壳的可降解天然树脂复合材料，是由下列重量份的组份组成：氢化松香32-48、聚己内酯28-36、增塑剂1-4、固化剂0.01-0.7、抗静电剂0.5-1.6、助燃剂1.0-2.7、玻璃微球8-30，该复合材料绝缘性采用常规原料简单组合，继而绝缘耐击穿性能不是很好。
中国专利文献(公开号：cn104045894b)公开了一种电源浪涌保护器外壳，涉及电气用材料技术领域，由以下重量份数的组份构成，低密度聚乙烯35-40份、碳化硅1-2份、二氧化硅4-6份、粘合剂5-10份、线性聚乙烯1-2份、聚氨酯10-15份、硼纤维5-10份、竹纤维3-5份、天然橡胶5-10份及白炭黑5-15份，该原料中低密度聚乙烯具有良好的介电性能，但其耐热性差，在高温下导致其绝缘性变差。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法，该外壳不仅绝缘性、耐击穿性好，同时其在高温下，性能依旧良好。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：预处理低密度聚乙烯34-38份、改性陶瓷粉14-18份、pvdf乳液5-9份、陶瓷纤维3-6份、长石粉2-5份、玻璃鳞片2-4份、催化助剂2-5份、抗氧剂1-3份；
步骤二，将步骤一中的原料加入到高速混合机中进行混合，混合转速为515-525r/min，搅拌时间为35-45min，随后送入模具内成型，即得本发明的保护外壳。
优选地，所述预处理低密度聚乙烯制备方法为将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维进行混合，加入双螺杆挤出机反复挤出，并造粒三次制得母粒，随后将母粒、低密度聚乙烯进行混合，随后再加入铝土、氧化镁进行混合，送入双螺杆挤出机中挤出，即得预处理低密度聚乙烯。
优选地，所述低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维物质的质量比为(30-40):(50-60):10。
优选地，所述低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维物质的质量比为35:55:10。
优选地，所述三次造粒后母粒、低密度聚乙烯物质的质量比为2:(2-4)。
优选地，所述三次造粒后母粒、低密度聚乙烯物质的质量比为2:3。
优选地，所述预处理粘胶纤维制备方法为将粘胶纤维进行粉碎处理，过260-270目筛，随后加入到去离子水中进行混合搅拌，先加入质量分数为40-50％氢氧化钠溶液酸化6-10min，随后再加入质量分数为55％的稀硫酸溶液进行中和，随后用大量的清水洗涤，过滤，将过滤的粘胶纤维加入到偶联剂kh-570的回流装置中进行热回流，热回流22-28min，随后再冷却至室温，采用清水洗涤，即得预处理粘胶纤维。
优选地，所述改性陶瓷粉制备方法为将陶瓷粉加入到无水乙醇中进行超声分散，分散6-12min，随后再加入γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷处理12-18min，处理温度为75-85℃，随后再抽滤、干燥，即得改性陶瓷粉。
优选地，所述催化助剂为二醋酸二丁基锡。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tnp和抗氧剂168中的一种或多种的组合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明低密度聚乙烯具有优良的电绝缘性，但耐热性、机械强度差，因此本发明将其通过与高密度聚乙烯、改性粘胶纤维共混挤出，制得母粒再与低密度聚乙烯共混挤出，母粒中高密度聚乙烯具有优良的耐热性、继机械强度，同时改性粘胶纤维经过处理后表面能增强，制得母粒电绝缘性等综合性能得到很大提高。
(2)pvdf乳液具有良好的介电性、耐高温、耐化学腐蚀等综合性能，作为保护外壳材料，可进一步增强外壳的综合性能，添加的陶瓷粉经过改性后，增强与原料之间的化学粘结力，增强外壳的绝缘性。
(3)本发明击穿强度27℃时为43kv/mm，对比例4为33kv/mm，120℃时，本发明39℃时为39kv/mm，对比例4为21kv/mm，耐电弧时间在120℃，本发明实施例3相对于对比例4提高了64s，提高率为32.3％。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：预处理低密度聚乙烯34份、改性陶瓷粉14份、pvdf乳液5份、陶瓷纤维3份、长石粉2份、玻璃鳞片2份、催化助剂2份、抗氧剂1份；
步骤二，将步骤一中的原料加入到高速混合机中进行混合，混合转速为515r/min，搅拌时间为35min，随后送入模具内成型，即得本发明的保护外壳。
本实施例的预处理低密度聚乙烯制备方法为将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维进行混合，加入双螺杆挤出机反复挤出，并造粒三次制得母粒，随后将母粒、低密度聚乙烯进行混合，随后再加入铝土、氧化镁进行混合，送入双螺杆挤出机中挤出，即得预处理低密度聚乙烯。
本实施例的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维物质的质量比为30:50:10。
本实施例的三次造粒后母粒、低密度聚乙烯物质的质量比为2:2。
本实施例的预处理粘胶纤维制备方法为将粘胶纤维进行粉碎处理，过260目筛，随后加入到去离子水中进行混合搅拌，先加入质量分数为40-50％氢氧化钠溶液酸化6min，随后再加入质量分数为55％的稀硫酸溶液进行中和，随后用大量的清水洗涤，过滤，将过滤的粘胶纤维加入到偶联剂kh-570的回流装置中进行热回流，热回流22min，随后再冷却至室温，采用清水洗涤，即得预处理粘胶纤维。
本实施例的改性陶瓷粉制备方法为将陶瓷粉加入到无水乙醇中进行超声分散，分散6min，随后再加入γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷处理12min，处理温度为75℃，随后再抽滤、干燥，即得改性陶瓷粉。
本实施例的催化助剂为二醋酸二丁基锡。
本实施例的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tnp和抗氧剂168中的一种或多种的组合物。
实施例2.
本实施例的一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：预处理低密度聚乙烯38份、改性陶瓷粉18份、pvdf乳液9份、陶瓷纤维6份、长石粉5份、玻璃鳞片4份、催化助剂5份、抗氧剂3份；
步骤二，将步骤一中的原料加入到高速混合机中进行混合，混合转速为525r/min，搅拌时间为45min，随后送入模具内成型，即得本发明的保护外壳。
本实施例的预处理低密度聚乙烯制备方法为将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维进行混合，加入双螺杆挤出机反复挤出，并造粒三次制得母粒，随后将母粒、低密度聚乙烯进行混合，随后再加入铝土、氧化镁进行混合，送入双螺杆挤出机中挤出，即得预处理低密度聚乙烯。
本实施例的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维物质的质量比为40:60:10。
本实施例的三次造粒后母粒、低密度聚乙烯物质的质量比为2:4。
本实施例的预处理粘胶纤维制备方法为将粘胶纤维进行粉碎处理，过270目筛，随后加入到去离子水中进行混合搅拌，先加入质量分数为50％氢氧化钠溶液酸化10min，随后再加入质量分数为55％的稀硫酸溶液进行中和，随后用大量的清水洗涤，过滤，将过滤的粘胶纤维加入到偶联剂kh-570的回流装置中进行热回流，热回流28min，随后再冷却至室温，采用清水洗涤，即得预处理粘胶纤维。
本实施例的改性陶瓷粉制备方法为将陶瓷粉加入到无水乙醇中进行超声分散，分散12min，随后再加入γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷处理18min，处理温度为85℃，随后再抽滤、干燥，即得改性陶瓷粉。
本实施例的催化助剂为二醋酸二丁基锡。
本实施例的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tnp和抗氧剂168中的一种或多种的组合物。
实施例3.
本实施例的一种电气设备用的绝缘耐击穿保护外壳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：预处理低密度聚乙烯36份、改性陶瓷粉16份、pvdf乳液7份、陶瓷纤维4.5份、长石粉3.5份、玻璃鳞片3份、催化助剂3.5份、抗氧剂2份；
步骤二，将步骤一中的原料加入到高速混合机中进行混合，混合转速为520r/min，搅拌时间为40min，随后送入模具内成型，即得本发明的保护外壳。
本实施例的预处理低密度聚乙烯制备方法为将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维进行混合，加入双螺杆挤出机反复挤出，并造粒三次制得母粒，随后将母粒、低密度聚乙烯进行混合，随后再加入铝土、氧化镁进行混合，送入双螺杆挤出机中挤出，即得预处理低密度聚乙烯。
本实施例的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、改性粘胶纤维物质的质量比为35:55:10。
本实施例的三次造粒后母粒、低密度聚乙烯物质的质量比为2:3。
本实施例的预处理粘胶纤维制备方法为将粘胶纤维进行粉碎处理，过265目筛，随后加入到去离子水中进行混合搅拌，先加入质量分数为45％氢氧化钠溶液酸化8min，随后再加入质量分数为55％的稀硫酸溶液进行中和，随后用大量的清水洗涤，过滤，将过滤的粘胶纤维加入到偶联剂kh-570的回流装置中进行热回流，热回流25min，随后再冷却至室温，采用清水洗涤，即得预处理粘胶纤维。
本实施例的改性陶瓷粉制备方法为将陶瓷粉加入到无水乙醇中进行超声分散，分散9min，随后再加入γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷处理12-18min，处理温度为80℃，随后再抽滤、干燥，即得改性陶瓷粉。
本实施例的催化助剂为二醋酸二丁基锡。
本实施例的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tnp和抗氧剂168中的一种或多种的组合物。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加改性陶瓷粉。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加pvdf乳液。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是低密度聚乙烯未经预处理。
对比例4.
采用中国专利文献(公开号：cn104045894b)公开了一种电源浪涌保护器外壳中实施例1原料及方法。
实施例3及对比例1-4性能测试结果如下
本发明击穿强度27℃时为43kv/mm，对比例4为33kv/mm，120℃时，本发明39℃时为39kv/mm，对比例4为21kv/mm，耐电弧时间在120℃，本发明实施例3相对于对比例4提高了64s，提高率为32.3％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。