一种低介电损耗绝缘材料及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种低介电损耗绝缘材料及其制造方法，绝缘材料组份按重量份数包括天然橡胶20?30份、丁腈橡胶15?25份、纳米硅微粉15?25份、纳米陶瓷粉末20?30份、甲基乙烯基硅橡胶10?25份、聚四氟乙烯10?20份、聚氨酯10?15份、纳米钛酸钡20?30份、抗静电剂3?10份、酚醛树脂15?30份、聚苯乙烯树脂10?20份、增韧改性剂15?25份以及交联型氟树脂10?20份，本发明制作工艺简单、制作过程环保无污染，制得的绝缘材料介电损耗低，具有优异的耐高热、耐击穿能力，延长了使用该绝缘材料的产品的使用寿命。
【专利说明】
一种低介电损耗绝缘材料及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及绝缘材料制备技术领域，具体为一种低介电损耗绝缘材料及其制造方 法。
【背景技术】
[0002] 聚合物基绝缘材料通常为固体介质，具有较好的耐电弧和耐瞬时电击性能，应用 较为广泛，但由于固体介质的电阻温度系数为负值，当固体电介质在电场中使用时，由于介 质损耗引起的发热会使电阻减小，电流进一步增大，损耗发热也随之增大，此时，过高的温 度会引起绝缘介质的热击穿，因而限制了聚合物基绝缘材料的应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种低介电损耗绝缘材料及其制造方法，以解决上述背景 技术中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种低介电损耗绝缘材料，绝缘材料 组份按重量份数包括天然橡胶20-30份、丁腈橡胶15-25份、纳米硅微粉15-25份、纳米陶瓷 粉末20-30份、甲基乙烯基硅橡胶10-25份、聚四氟乙烯10-20份、聚氨酯10-15份、纳米钛酸 钡20-30份、抗静电剂3-10份、酚醛树脂15-30份、聚苯乙烯树脂10-20份、增韧改性剂15-25 份以及交联型氟树脂10-20份。
[0005] 优选的，优选的成分配比为天然橡胶25份、丁腈橡胶20份、纳米硅微粉20份、纳米 陶瓷粉末25份、甲基乙烯基硅橡胶18份、聚四氟乙烯15份、聚氨酯12份、纳米钛酸钡25份、抗 静电剂6份、酚醛树脂23份、聚苯乙烯树脂15份、增韧改性剂20份以及交联型氟树脂15份。
[0006] 优选的，其制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2000-3000转/分，粉碎时间为15min-25min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为120°C_150°C，混炼时间为30min-40min，之后冷却至常温得到 B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为800-1000转/分，搅拌时间为15min-25min，得到C混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0007] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明制作工艺简单、制作过程环保无污 染，制得的绝缘材料介电损耗低，具有优异的耐高热、耐击穿能力，延长了使用该绝缘材料 的产品的使用寿命;另外，本发明中添加有一定量的纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末和纳米钛酸 钡，能够进一步降低材料的介电常数，提高了热释放速率。
【具体实施方式】
[0008] 下面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。
[0009] 本发明提供一种技术方案：一种低介电损耗绝缘材料，绝缘材料组份按重量份数 包括天然橡胶20-30份、丁腈橡胶15-25份、纳米硅微粉15-25份、纳米陶瓷粉末20-30份、甲 基乙烯基硅橡胶10-25份、聚四氟乙烯10-20份、聚氨酯10-15份、纳米钛酸钡20-30份、抗静 电剂3-10份、酚醛树脂15-30份、聚苯乙烯树脂10-20份、增韧改性剂15-25份以及交联型氟 树脂10-20份。
[0010] 本实施例的制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2000转/分，粉碎时间为15min，得到A混合 物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为120 °C，混炼时间为30min，之后冷却至常温得到B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为800 转/分，搅拌时间为15min，得到(：混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0011] 实施例二： 采用的成分配比为:天然橡胶22份、丁腈橡胶16份、纳米硅微粉16份、纳米陶瓷粉末22 份、甲基乙烯基硅橡胶12份、聚四氟乙烯12份、聚氨酯11份、纳米钛酸钡22份、抗静电剂4份、 酚醛树脂17份、聚苯乙烯树脂12份、增韧改性剂16份以及交联型氟树脂12份。
[0012] 本实施例的制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2200转/分，粉碎时间为17min，得到A混合 物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为130 °C，混炼时间为32min，之后冷却至常温得到B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为850 转/分，搅拌时间为17min，得到(：混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0013] 实施例三： 采用的成分配比为:天然橡胶30份、丁腈橡胶25份、纳米硅微粉25份、纳米陶瓷粉末30 份、甲基乙烯基硅橡胶25份、聚四氟乙烯20份、聚氨酯15份、纳米钛酸钡30份、抗静电剂10 份、酚醛树脂30份、聚苯乙烯树脂20份、增韧改性剂25份以及交联型氟树脂20份。
[0014] 本实施例的制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为3000转/分，粉碎时间为25min，得到A混合 物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为150 °C，混炼时间为40min，之后冷却至常温得到B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为1000 转/分，搅拌时间为25min，得到C混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0015] 实施例四： 采用的成分配比为:天然橡胶28份、丁腈橡胶23份、纳米硅微粉23份、纳米陶瓷粉末28 份、甲基乙烯基硅橡胶23份、聚四氟乙烯18份、聚氨酯14份、纳米钛酸钡28份、抗静电剂9份、 酚醛树脂28份、聚苯乙烯树脂18份、增韧改性剂24份以及交联型氟树脂18份。
[0016] 本实施例的制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2800转/分，粉碎时间为23min，得到A混合 物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为145 °C，混炼时间为38min，之后冷却至常温得到B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为950 转/分，搅拌时间为23min，得到C混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0017] 实施例五： 采用的成分配比为:天然橡胶25份、丁腈橡胶20份、纳米硅微粉20份、纳米陶瓷粉末25 份、甲基乙烯基硅橡胶18份、聚四氟乙烯15份、聚氨酯12份、纳米钛酸钡25份、抗静电剂6份、 酚醛树脂23份、聚苯乙烯树脂15份、增韧改性剂20份以及交联型氟树脂15份。
[0018] 本实施例的制造方法包括以下步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2500转/分，粉碎时间为20min，得到A混合 物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为135 °C，混炼时间为35min，之后冷却至常温得到B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为900 转/分，搅拌时间为20min，得到C混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185°C下注 塑成型即得。
[0019] 将普通绝缘材料和本发明各实施例制得的绝缘材料进行介电常数、介电损耗因数 试验，得到数据如下表：
由上表实验数据可知，实施例五制得的绝缘材料能够达到最佳性能。
[0020] 本发明制作工艺简单、制作过程环保无污染，制得的绝缘材料介电损耗低，具有优 异的耐高热、耐击穿能力，延长了使用该绝缘材料的产品的使用寿命；另外，本发明中添加 有一定量的纳米娃微粉、纳米陶瓷粉末和纳米钛酸钡，能够进一步降低材料的介电常数，提 高了热释放速率。
[0021] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种低介电损耗绝缘材料，其特征在于:绝缘材料组份按重量份数包括天然橡胶so-so 份、丁腈橡胶 15-25 份、纳米硅微粉 15-25 份、 纳米陶瓷粉末 20-30 份、甲基乙烯基硅橡胶 10-25份、聚四氟乙烯10-20份、聚氨酯10-15份、纳米钛酸钡20-30份、抗静电剂3-10份、酚醛 树脂15-30份、聚苯乙烯树脂10-20份、增韧改性剂15-25份以及交联型氟树脂10-20份。2. 根据权利要求1所述的一种低介电损耗绝缘材料，其特征在于:优选的成分配比为天 然橡胶25份、丁腈橡胶20份、纳米硅微粉20份、纳米陶瓷粉末25份、甲基乙烯基硅橡胶18份、 聚四氟乙烯15份、聚氨酯12份、纳米钛酸钡25份、抗静电剂6份、酚醛树脂23份、聚苯乙烯树 脂15份、增韧改性剂20份以及交联型氟树脂15份。3. 根据权利要求1所述的一种低介电损耗绝缘材料，其特征在于:其制造方法包括以下 步骤： A、 将天然橡胶、丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、纳米硅微粉、纳米陶瓷粉末、纳米钛酸钡 混合后加入粉碎搅拌机中进行粉碎，粉碎速率为2000-3000转/分，粉碎时间为15min-25min，得到A混合物； B、 在A混合物中加入聚四氟乙烯、聚氨酯、抗静电剂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂混合后加 入密炼机中混炼，混炼温度为120°C_150°C，混炼时间为30min-40min，之后冷却至常温得到 B混合物； C、 在B混合物中加入增韧改性剂和交联型氟树脂，在常温下低速搅拌，搅拌速率为800-1000转/分，搅拌时间为15min-25min，得到C混合物； D、 将C混合物排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在185 °C下注 塑成型即得。
【文档编号】C08K3/34GK106084322SQ201610441525
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】李文军
【申请人】李文军