本发明涉及一种中高压电气产品用pbt环保工程塑料，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。由于pbt具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等。
中高压电气绝缘材料主要是指在10kv～126kv电器中使用的绝缘材料，对材料的耐电性能、介电性能、机械性能、耐热性、阻燃性能等方面都有很高的要求。目前该领域89％～90％以上使用的是环氧树脂绝缘材料。环氧树脂是热固性树脂，它的主要缺点就是不环保，废弃产品及废料不能回收利用，只能通过燃烧或填埋，对环境造成很大的污染和压力。而pbt改性材料在使用后可回收再利用，减轻了对环境的污染和压力。国外已有pbt在中高压电气绝缘领域的研究和应用，而国内在这方面还尚未成熟。因此，有必要对pbt在中高压电气绝缘领域中的应用进行深入的研究。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种中高压电气产品用pbt环保工程塑料。
为了解决现有技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种中高压电气产品用pbt环保工程塑料，由以下原料(按重量百分比计)组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：44％～55％
玻璃纤维：25％～30％
阻燃剂：10％～15％
增韧剂：2％～4％
成核剂：2％～4％
扩链剂：1％～3％
增塑剂：0.5％～1％
抗氧剂：0.9％～1.2％
其中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数为18～22g/10min。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单纤维直径为11.7～14.3μm，短切长度为3.5～5.5mm。
所述阻燃剂为市售的磷氮系无卤低烟环保型阻燃剂hs-pna-b。
所述增韧剂为自制的环氧化三元乙丙橡胶。
所述成核剂为滑石粉和surlyn树脂的复配。其中滑石粉的粒径为1.0±0.2μm，表面由硅烷偶联剂处理，滑石粉和surlyn树脂的质量比选自1:1、1:2、2:1、2:3中的一种。其中，优选滑石粉和surlyn树脂2:3复配。
所述扩链剂为市售的含催化剂的环形对苯二甲酸丁二醇酯cbt160。
所述增塑剂为市售的耐高温增塑剂tegmer812。
所述抗氧剂为抗氧剂at-1010和抗氧剂at-168按质量比1:2的复配。
本发明还提供了一种如前述的中高压电气产品用pbt环保工程塑料的制备方法，其包括如下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯、阻燃剂、增韧剂、成核剂、扩链剂、增塑剂和抗氧剂混合后，与玻璃纤维分别经双螺杆挤出机的两个喂料口投料，经熔融共混、挤出造粒，得到所述的一种中高压电气产品用pbt环保工程塑料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明制备的材料，其体积电阻率高于1.0×1016ω·cm，介电损耗小于0.02，介电强度大于20kv/mm，介电常数为3～4，满足中高压电气产品对材料电性能的要求；
2.本发明使用磷氮系无卤阻燃剂，低烟、环保，阻燃效果能够达到ul-94v-0级；
3.本发明使用的增韧剂环氧化三元乙丙橡胶的环氧官能团可以与聚对苯二甲酸丁二醇酯的端羧基或端羟基发生化学键合作用，能够提高产品的缺口冲击强度；
4.本发明使用的扩链剂在熔融共混过程中粘度极低，对玻璃纤维的浸润能力强，可以增加玻璃纤维和聚对苯二甲酸丁二醇酯的相容性。此外，在熔融共混过程中，由于催化剂的存在，扩链剂会开环并与聚对苯二甲酸丁二醇酯的端基及环氧化三元乙丙橡胶的环氧基团发生化学键合作用，提高产品的机械强度；
5.本发明使用成核剂可以促进聚对苯二甲酸丁二醇酯结晶，提高产品的机械强度和热变形温度。使用玻璃纤维能够减小由于结晶而造成的产品收缩，提高产品的尺寸稳定性，并且玻璃纤维能够进一步提高产品的机械强度和热变形温度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。
以下实施例中选用的pbt用中国台湾长春的1100-630s，按照astmd1238标准，250℃下测试熔融指数为18～22g/10min；玻璃纤维选用浙江巨石集团有限公司生产的牌号为534a的无碱短切玻璃纤维，单纤维平均直径为13.1μm，短切纤维平均长度为4.5mm；阻燃剂为河南开封华顺化工科技开发公司生产的hs-pna-b磷氮系无卤低烟环保型阻燃剂；增韧剂为自制的环氧化三元乙丙橡胶；滑石粉选用上海聚千化工有限公司生产的my-4000，粒径为1.0±0.2μm；surlyn树脂选用美国杜邦公司生产的8940；扩链剂为美国cyclics公司生产的环形对苯二甲酸丁二醇酯cbt160；增塑剂为美国hallstar公司生产的tegmer812；抗氧剂为瑞士ciba公司生产的抗氧剂at-1010和at-168。
实施例1
(1)按重量百分比称取各组分：
pbt：44.6％
玻璃纤维：30％
阻燃剂：15％
环氧化三元乙丙橡胶：2％
滑石粉：1.4％
surlyn树脂：2.1％
cbt160：3％
tegmer812：1％
at-1010：0.3％
at-168：0.6％
(2)将除玻璃纤维外的原料在高混机中混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
实施例2
(1)按重量百分比称取各组分：
pbt：54.6％
玻璃纤维：25％
阻燃剂：12％
环氧化三元乙丙橡胶：3％
滑石粉：0.8％
surlyn树脂：1.2％
cbt160：2％
tegmer812：0.5％
at-1010：0.3％
at-168：0.6％
(2)将玻璃纤维以外的原料在高混机中混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
实施例3
(1)按重量百分比称取各组分：
pbt：54.3％
玻璃纤维：25％
阻燃剂：10％
环氧化三元乙丙橡胶：4％
滑石粉：1.6％
surlyn树脂：2.4％
cbt160：1％
tegmer812：0.5％
at-1010：0.4％
at-168：0.8％
(2)将玻璃纤维以外的原料在高混机中混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
本发明制备的材料具有如下特点：
(1)物理性能优势：体积电阻率达到1.0×1016ω·cm以上；介电损耗小于0.02；介电强度达到20kv/mm以上；介电常数为3～4；缺口冲击强度达到8kj/m2以上；弯曲强度达到110mpa以上；拉伸强度达到70mpa以上；热变形温度达到180℃以上；阻燃等级达到ul-94v-0级。
(2)环保优势：使用含卤素的阻燃体系一旦燃烧将放出大量有毒气体及烟雾，如果回收焚烧处理往往造成二次污染，严重危害环境及人类健康。而本发明使用磷氮系无卤低烟环保型阻燃剂，燃烧后不会释放出破坏环境的腐蚀性物质，环保效果好。此外，本发明制备的材料可回收再利用，减轻了对环境的污染和压力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。