本发明涉及一种有机高分子材料，具体涉及一种绝缘材料及其制备方法。
背景技术：
绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油(硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等)两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布，漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也应用最为广泛。
目前，在电子高科技迅猛发展的今天，越来越多的电子设备进＝入人们的家庭生活，为了能够让人们使用更加安全，需要绝缘效果更加良好的绝缘材料来进行电子设备的绝缘；在现有工作和生活中，现有的固体绝缘材料是按普通din标准生产制造的，例如：耐热90的焦联聚乙烯，聚氯乙烯，其缺点是：不耐热；普通聚氯乙烯材料绝缘程度0.6～110不能超负荷，超过载电流很容易击穿绝缘材料，造成电子设备短路；在明火中，容易被引燃，释放出令人窒息的有毒气体，污染环境。介电常数高低是衡量固体绝缘材料对电子设备保护程度的一项重要指标。高介电常数的材料放在电场中，电场的强度会在电介质内有可观的下降。因此，现阶段亟待出现一种耐热性能好、高介电常数的绝缘材料及其制备方法。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种耐热性能好、高介电常数的绝缘材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种绝缘材料及其制备方法，包括以下步骤：
1)混合料由不同重量百分比的化学组分：聚碳酸脂、炭黑、耐高温分散剂和抗氧化剂加热搅拌1min-2min，所述加热搅拌温度为220℃-270℃；
2)将步骤1)中混合料螺杆加热挤出成型，冷却至室温，所述加热挤出温度为220℃-270℃。
本发明提供的一种绝缘材料及其制备方法，通过以上方法制备的绝缘材料具有较好的耐热性能和较高的介电常数，可以有效避免当电子设备运行时，超过载电流击穿绝缘材料，造成电子设备短路。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：
作为优选方案，所述化学组分的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97％-98％；
碳黑：1％-2％；
耐高温分散剂：0.1％-0.5％；
抗氧化剂：0.3％-0.5％。
采用上述优选的方案，制备绝缘材料的化学组分稳定，其化学性能和物理性能均优良。
作为优选方案，所述化学组分优选的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97％；
碳黑：2％；
耐高温分散剂：0.5％；
抗氧化剂：0.5％。
采用上述优选的方案，制备绝缘材料的化学组分稳定，其化学性能和物理性能均优良。
作为优选方案，所述化学组分优选的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97.5％；
碳黑：1.8％；
耐高温分散剂：0.4％；
抗氧化剂：0.3％。
采用上述优选的方案，制备绝缘材料的化学组分稳定，其化学性能和物理性能均优良。
作为优选方案，所述化学组分优选的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97.9％；
碳黑：1.4％；
耐高温分散剂：0.3％；
抗氧化剂：0.4％。
采用上述优选的方案，制备绝缘材料的化学组分稳定，其化学性能和物理性能均优良。
作为优选方案，所述化学组分的重量百分比之和为100％。
作为优选方案，所述聚碳酸脂优选为芳香族聚碳酸脂。
采用上述优选的方案，本发明优选芳香族聚碳酸酯机械性能较高，另外芳香族聚碳酸酯在较宽的温度、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。。
作为优选方案，所述耐高温分散剂优选为n，n′-乙撑双硬脂酰胺。
采用上述优选的方案，合成绝缘材料的过程中加入n，n′-乙撑双硬脂酰胺具有良好的抗粘及抗结块效果，另外对绝缘材料成型起到增加其表面光泽的效果。
作为优选方案，所述抗氧化剂优选聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、尼龙中两种。
采用上述优选的方案，抗氧化剂可以捕获活性的游离基，生成非活性游离基，或者能够分解在氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，使链锁反应终止，延缓聚合物的氧化过程。从而使聚合物能顺利进行加工，并延长绝缘材料的使用寿命。另外当抗氧剂并用恰当，它们的总效能超过它们各自单独使用的效能的加和。
作为优选方案，所述的绝缘材料的介电常数不小于1700v/mil，所述的绝缘材料的热收缩率＜1.0％且＞0％。
采用上述优选的方案，绝缘材料的介电常数不小于1700v/mil，高介电常数的材料放在电场中，电场的强度会在电介质内有可观的下降，简而言之，介电常数越高，材料的绝缘性能越好；绝缘材料的热收缩率＜1.0％且＞0％，较低的热收率证明绝缘材料的耐热性能较好。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1，
为了达到本发明的目的，一种绝缘材料及其制备方法，本实施例中的绝缘材料被标记为绝缘材料1，绝缘材料1的制备步骤：1)混合料由不同重量百分比的化学组分：聚碳酸脂、炭黑、耐高温分散剂和抗氧化剂加热搅拌1min-2min，所述加热搅拌温度为220℃-270℃；2)将步骤1)中混合料螺杆加热挤出成型，冷却至室温，所述加热挤出温度为220℃-270℃。所述绝缘材料1的化学组分的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97％；
碳黑：2％；
耐高温分散剂：0.5％；
抗氧化剂：0.5％。
所述绝缘材料1的化学组分的重量百分比之和为100％。
本实施例中的制备绝缘材料化学组分中的碳黑具有以下优良特质：1.最好的黑色颜料；2.几乎是最廉价的颜料；3.着色力及遮盖力最强的颜料；4.视觉感官上呈中性；5.最稳定的颜料、耐热、耐化学品、耐光。
本实施例中聚碳酸脂优选为芳香族聚碳酸脂，本发明优选芳香族聚碳酸酯机械性能较高，另外芳香族聚碳酸酯在较宽的温度、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。
本实施例中所述耐高温分散剂优选为n，n′-乙撑双硬脂酰胺，合成绝缘材料的过程中加入n，n′-乙撑双硬脂酰胺具有良好的抗粘及抗结块效果，另外对绝缘材料成型起到增加其表面光泽的效果。
本实施例中所述抗氧化剂优选聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、尼龙中两种；抗氧化剂可以捕获活性的游离基，生成非活性游离基，或者能够分解在氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，使链锁反应终止，延缓聚合物的氧化过程。从而使聚合物能顺利进行加工，并延长绝缘材料的使用寿命。另外当抗氧剂并用恰当，它们的总效能超过它们各自单独使用的效能的加和。
通过“astmd149介电击穿电压和介电强度的试验方法”检测，绝缘材料1的介电常数为1735v/mil，通过“astmd1204高温点非刚硬性热塑料板的标准试验方法”检测，绝缘热收缩率材料1的为0.8％；当温度为25℃，湿度为50％，通过“astmd257绝缘材料直流电阻或电导试验方法”检测，绝缘材料1的体积绝缘电阻率为1016ohm.m，其表面绝缘电阻率为1015ohm。检测结果证明本实施例中的方法制备的绝缘材料1具有较低的热收缩率和较高的介电常数和电阻率，其绝缘性能和耐热性能均较好，可以有效避免当电子设备运行时，超过载电流击穿绝缘材料，造成电子设备短路。
实施例2，
为了达到本发明的目的，一种绝缘材料及其制备方法，所述绝缘材料的制备与实施例1相同，不同之处在于所述制备绝缘材料的化学组分的重量百分比，在此实施例中选取绝缘材料被标记为绝缘材料2，所述绝缘材料2的化学组分的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97.5％；
碳黑：1.8％；
耐高温分散剂：0.4％；
抗氧化剂：0.3％。
所述绝缘材料2的化学组分的重量百分比之和为100％。
本实施例中的制备绝缘材料化学组分中的碳黑具有以下优良特质：1.最好的黑色颜料；2.几乎是最廉价的颜料；3.着色力及遮盖力最强的颜料；4.视觉感官上呈中性；5.最稳定的颜料、耐热、耐化学品、耐光。
本实施例中聚碳酸脂优选为芳香族聚碳酸脂，本发明优选芳香族聚碳酸酯机械性能较高，另外芳香族聚碳酸酯在较宽的温度、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。
本实施例中所述耐高温分散剂优选为n，n′-乙撑双硬脂酰胺，合成绝缘材料的过程中加入n，n′-乙撑双硬脂酰胺具有良好的抗粘及抗结块效果，另外对绝缘材料成型起到增加其表面光泽的效果。
本实施例中所述抗氧化剂优选聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、尼龙中两种；抗氧化剂可以捕获活性的游离基，生成非活性游离基，或者能够分解在氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，使链锁反应终止，延缓聚合物的氧化过程。从而使聚合物能顺利进行加工，并延长绝缘材料的使用寿命。另外当抗氧剂并用恰当，它们的总效能超过它们各自单独使用的效能的加和。
通过“astmd149介电击穿电压和介电强度的试验方法”检测，绝缘材料2的介电常数为1967v/mil，通过“astmd1204高温点非刚硬性热塑料板的标准试验方法”检测，绝缘材料2的热收缩率为0.34％；当温度为25℃，湿度为50％，通过“astmd257绝缘材料直流电阻或电导试验方法”检测，绝缘材料2的体积绝缘电阻率为1017ohm.m，其表面绝缘电阻率为1016ohm；检测结果证明本实施例中的方法制备的绝缘材料2具有较低的热收缩率和较高的介电常数和电阻率，其绝缘性能和耐热性能均较好，可以有效避免当电子设备运行时，超过载电流击穿绝缘材料，造成电子设备短路。
实施例3，
为了达到本发明的目的，一种绝缘材料及其制备方法，所述绝缘材料的制备与实施例1相同，不同之处在于所述制备绝缘材料的化学组分的重量百分比，在此实施例中选取绝缘材料被标记为绝缘材料3，所述绝缘材料3的化学组分的重量百分比如下：
聚碳酸脂：97.9％；
碳黑：1.4％；
耐高温分散剂：0.3％；
抗氧化剂：0.4％。
所述绝缘材料3的化学组分的重量百分比之和为100％。
本实施例中的制备绝缘材料化学组分中的碳黑有以下优良特质：1.最好的黑色颜料；2.几乎是最廉价的颜料；3.着色力及遮盖力最强的颜料；4.视觉感官上呈中性；5.最稳定的颜料、耐热、耐化学品、耐光。
本实施例中聚碳酸脂优选为芳香族聚碳酸脂，本发明优选芳香族聚碳酸酯机械性能较高，另外芳香族聚碳酸酯在较宽的温度、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。
本实施例中所述耐高温分散剂优选为n，n′-乙撑双硬脂酰胺，合成绝缘材料的过程中加入n，n′-乙撑双硬脂酰胺具有良好的抗粘及抗结块效果，另外对绝缘材料成型起到增加其表面光泽的效果。
本实施例中所述抗氧化剂优选聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、尼龙中两种；抗氧化剂可以捕获活性的游离基，生成非活性游离基，或者能够分解在氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，使链锁反应终止，延缓聚合物的氧化过程。从而使聚合物能顺利进行加工，并延长绝缘材料的使用寿命。另外当抗氧剂并用恰当，它们的总效能超过它们各自单独使用的效能的加和。
通过“astmd149介电击穿电压和介电强度的试验方法”检测，绝缘材料3的介电常数为1852v/mil，通过“astmd1204高温点非刚硬性热塑料板的标准试验方法”，绝缘材料3的热收缩率为0.52％；当温度为25℃，湿度为50％，通过“astmd257绝缘材料直流电阻或电导试验方法”检测，绝缘材料3的体积绝缘电阻率为1015ohm.m，其表面绝缘电阻率为1014ohm；检测结果证明本实施例中的方法制备的绝缘材料3具有较低的热收缩率和较高的介电常数和电阻率，其绝缘性能和耐热性能均较好，可以有效避免当电子设备运行时，超过载电流击穿绝缘材料，造成电子设备短路。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。