本发明涉及电压传感器加工技术领域，具体涉及一种高耐热绝缘电压传感器材料及其制备方法。
背景技术：
电压传感器是一种将被测电量参数转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。伴随着城市人口和建设规模的扩大，各种用电设备的增多，用电量越来越大，城市的供电设备经常超负荷运转，用电环境变得越来越恶劣，对电源的“考验”越来越严重。据统计，每天，用电设备都要遭受120次左右各种的电源问题的侵扰，电子设备故障的60％来自电源。因此，电源问题的重要性日益凸显出来。所以电压传感器的发展也越来越收到重视。
由于电压传感器检测的环境变化大，常用于一些高温操作的工厂内，其中电力的要求也极其重要，所以为了保证电压传感器使用的安全性和准确性，所以常常在组装仪器时采用具有耐热绝缘性能的原料，但是现有的原料性质不稳定，耐热性较差，所以研发一种新型的高耐热绝缘材料为现阶段电压传感器研究的一大方向。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种高耐热绝缘电压传感器材料及其制备方法，有效提升了材料的高温稳定性，并且增强其绝缘性能，进一步提升产品的使用安全性，提升其稳定性，适宜推广使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高耐热绝缘电压传感器材料，所述高耐热绝缘电压传感器材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂20-22份、ABS树脂24-26份、有机硅树脂24-28份、双酚A树脂12-14份、N-苯基马来酰亚胺2-4份、蒙脱土粉2-4份、纳米氧化硅2-4份、三苯基膦1-3份、4,4’-二氨基二苯基甲烷3-5份、绿云母粉末2-3份、活性白土0.6-1.2份、抗氧化剂1-3份、阻燃剂2-4份、分散剂1-2份。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP、抗氧剂TPP和抗氧剂168质量比2∶1∶3的混合物。
优选的，所述阻燃剂为阻燃剂TCPP、阻燃剂MCA和十溴二苯乙烷质量比2∶4∶1的混合物。
优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、微晶石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比2∶1∶1的混合物。
所述高耐热绝缘电压传感器材料的制备方法包括以下步骤：
(1)聚氯乙烯树脂改性：将N-苯基马来酰亚胺、三苯基膦在水浴下混合均匀，加入聚氯乙烯树脂中，升温至190-200℃，于搅拌釜中高速机械搅拌改性，得改性树脂料备用；
(2)基料高压共混：将上述改性树脂料加入ABS树脂、有机硅树脂、双酚A树脂混合后于高压反应釜中升压至28-30MPa，升温至140-150℃，匀速搅拌共混，得混合基料备用；
(3)混合离心：将蒙脱土粉、纳米氧化硅、绿云母粉末、活性白土混合后加入去离子水，搅拌均匀后于离心机中高速离心，得沉淀物干燥后备用；
(4)混合成型：将上述混合基料加入干燥后的沉淀物，再加入4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧化剂、阻燃剂和分散剂于混炼机中分成三区混炼，其中一区温度为190℃、二区温度为240℃、三区温度为210℃，混炼后挤出成型，得本发明高耐热绝缘电压传感器材料。
优选的，所述步骤(1)中水浴混合的温度为60-65℃，高速机械搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间25-30min。
优选的，所述步骤(2)中匀速搅拌共混的转速为200-300r/min，搅拌时间为50-60min。
优选的，所述步骤(3)中高速离心的转速为3200-3400r/min，离心时间为15-20min。
优选的，所述步骤(4)中一区混炼的时间为60-70min，二区混炼的时间为40-50min，三区混炼的时间为50-60min。
本发明提供一种高耐热绝缘电压传感器材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用聚氯乙烯树脂、ABS树脂、有机硅树脂、双酚A树脂为主要基料，有效保证了产品的力学性能，使其不易损坏，并且将聚氯乙烯树脂混合N-苯基马来酰亚胺、三苯基膦进行机械改性，进一步提升产品的耐热抗老化性能，同时采用高压共混的方式将基料充分混合有效提升产品的稳定性和韧性。
(2)本发明将蒙脱土粉、纳米氧化硅、绿云母粉末、活性白土混合后离心，使个粉末物质混合均匀，方便后期与基料混合，综合提升产品的耐热性能和绝缘性能，增强产品的使用安全性。
(3)本发明还加入了4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧化剂、阻燃剂和分散剂并且采用分区混炼的方式，在提升产品耐热绝缘性能的同时，有效降低材料的应力，提升其力学性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明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作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：
一种高耐热绝缘电压传感器材料，所述高耐热绝缘电压传感器材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂20份、ABS树脂24份、有机硅树脂24份、双酚A树脂12份、N-苯基马来酰亚胺2份、蒙脱土粉2份、纳米氧化硅2份、三苯基膦1份、4,4’-二氨基二苯基甲烷3份、绿云母粉末2份、活性白土0.6份、抗氧化剂1份、阻燃剂2份、分散剂1份。
所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP、抗氧剂TPP和抗氧剂168质量比2∶1∶3的混合物；所述阻燃剂为阻燃剂TCPP、阻燃剂MCA和十溴二苯乙烷质量比2∶4∶1的混合物；所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、微晶石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比2∶1∶1的混合物。
所述高耐热绝缘电压传感器材料的制备方法包括以下步骤：
(1)聚氯乙烯树脂改性：将N-苯基马来酰亚胺、三苯基膦在水浴下混合均匀，加入聚氯乙烯树脂中，升温至190-200℃，于搅拌釜中高速机械搅拌改性，得改性树脂料备用；
(2)基料高压共混：将上述改性树脂料加入ABS树脂、有机硅树脂、双酚A树脂混合后于高压反应釜中升压至28-30MPa，升温至140-150℃，匀速搅拌共混，得混合基料备用；
(3)混合离心：将蒙脱土粉、纳米氧化硅、绿云母粉末、活性白土混合后加入去离子水，搅拌均匀后于离心机中高速离心，得沉淀物干燥后备用；
(4)混合成型：将上述混合基料加入干燥后的沉淀物，再加入4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧化剂、阻燃剂和分散剂于混炼机中分成三区混炼，其中一区温度为190℃、二区温度为240℃、三区温度为210℃，混炼后挤出成型，得本发明高耐热绝缘电压传感器材料。
其中，所述步骤(1)中水浴混合的温度为60-65℃，高速机械搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间25-30min；所述步骤(2)中匀速搅拌共混的转速为200-300r/min，搅拌时间为50-60min；所述步骤(3)中高速离心的转速为3200-3400r/min，离心时间为15-20min；所述步骤(4)中一区混炼的时间为60-70min，二区混炼的时间为40-50min，三区混炼的时间为50-60min。
实施例2：
一种高耐热绝缘电压传感器材料，所述高耐热绝缘电压传感器材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂22份、ABS树脂26份、有机硅树脂28份、双酚A树脂14份、N-苯基马来酰亚胺4份、蒙脱土粉4份、纳米氧化硅4份、三苯基膦3份、4,4’-二氨基二苯基甲烷5份、绿云母粉末3份、活性白土1.2份、抗氧化剂3份、阻燃剂4份、分散剂2份。
所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP、抗氧剂TPP和抗氧剂168质量比2∶1∶3的混合物；所述阻燃剂为阻燃剂TCPP、阻燃剂MCA和十溴二苯乙烷质量比2∶4∶1的混合物；所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、微晶石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比2∶1∶1的混合物。
所述高耐热绝缘电压传感器材料的制备方法包括以下步骤：
(1)聚氯乙烯树脂改性：将N-苯基马来酰亚胺、三苯基膦在水浴下混合均匀，加入聚氯乙烯树脂中，升温至190-200℃，于搅拌釜中高速机械搅拌改性，得改性树脂料备用；
(2)基料高压共混：将上述改性树脂料加入ABS树脂、有机硅树脂、双酚A树脂混合后于高压反应釜中升压至28-30MPa，升温至140-150℃，匀速搅拌共混，得混合基料备用；
(3)混合离心：将蒙脱土粉、纳米氧化硅、绿云母粉末、活性白土混合后加入去离子水，搅拌均匀后于离心机中高速离心，得沉淀物干燥后备用；
(4)混合成型：将上述混合基料加入干燥后的沉淀物，再加入4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧化剂、阻燃剂和分散剂于混炼机中分成三区混炼，其中一区温度为190℃、二区温度为240℃、三区温度为210℃，混炼后挤出成型，得本发明高耐热绝缘电压传感器材料。
其中，所述步骤(1)中水浴混合的温度为60-65℃，高速机械搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间25-30min；所述步骤(2)中匀速搅拌共混的转速为200-300r/min，搅拌时间为50-60min；所述步骤(3)中高速离心的转速为3200-3400r/min，离心时间为15-20min；所述步骤(4)中一区混炼的时间为60-70min，二区混炼的时间为40-50min，三区混炼的时间为50-60min。
实施例3：
一种高耐热绝缘电压传感器材料，所述高耐热绝缘电压传感器材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂21份、ABS树脂25份、有机硅树脂26份、双酚A树脂13份、N-苯基马来酰亚胺3份、蒙脱土粉3份、纳米氧化硅3份、三苯基膦2份、4,4’-二氨基二苯基甲烷4份、绿云母粉末2.5份、活性白土0.9份、抗氧化剂2份、阻燃剂3份、分散剂1.5份。
所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP、抗氧剂TPP和抗氧剂168质量比2∶1∶3的混合物；所述阻燃剂为阻燃剂TCPP、阻燃剂MCA和十溴二苯乙烷质量比2∶4∶1的混合物；所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、微晶石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比2∶1∶1的混合物。
所述高耐热绝缘电压传感器材料的制备方法包括以下步骤：
(1)聚氯乙烯树脂改性：将N-苯基马来酰亚胺、三苯基膦在水浴下混合均匀，加入聚氯乙烯树脂中，升温至190-200℃，于搅拌釜中高速机械搅拌改性，得改性树脂料备用；
(2)基料高压共混：将上述改性树脂料加入ABS树脂、有机硅树脂、双酚A树脂混合后于高压反应釜中升压至28-30MPa，升温至140-150℃，匀速搅拌共混，得混合基料备用；
(3)混合离心：将蒙脱土粉、纳米氧化硅、绿云母粉末、活性白土混合后加入去离子水，搅拌均匀后于离心机中高速离心，得沉淀物干燥后备用；
(4)混合成型：将上述混合基料加入干燥后的沉淀物，再加入4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧化剂、阻燃剂和分散剂于混炼机中分成三区混炼，其中一区温度为190℃、二区温度为240℃、三区温度为210℃，混炼后挤出成型，得本发明高耐热绝缘电压传感器材料。
其中，所述步骤(1)中水浴混合的温度为60-65℃，高速机械搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间25-30min；所述步骤(2)中匀速搅拌共混的转速为200-300r/min，搅拌时间为50-60min；所述步骤(3)中高速离心的转速为3200-3400r/min，离心时间为15-20min；所述步骤(4)中一区混炼的时间为60-70min，二区混炼的时间为40-50min，三区混炼的时间为50-60min。
实施例4
检测上述实施例1-3所得产品的各项性能：
将上述实施例1-3所得产品裁剪成相同大小，分别置于120℃高温下200h、500h、1000h检测其电阻率、断裂伸长率、拉伸强度，结果如下表所示：
由上表可知本发明所得产品具有良好的力学性能和耐热性能，并且电绝缘性好，适宜推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。