本发明涉及一种绝缘尼龙材料及其制备方法和应用，属于材料技术领域。
背景技术：
电气设备用绝缘材料是电气设备中使带电体与其他部分隔离的材料，或者把电势不同的带电部分隔离开，阻止电流通过的材料。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故；其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应具有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度及工艺加工方便等特点。
电气设备中常用的固态绝缘材料一般有陶瓷、绝缘纸、层压板、环氧树脂、硅橡胶和玻璃等。其中，环氧树脂具有优良的电气和力学性能，可以用于绝缘、支撑及需要耐冲击的场合，如做成绝缘子、绝缘套筒等，因此环氧树脂是目前比较常用的中压电器绝缘材料。
近年来，玻璃纤维增强工程塑料技术得到长足发展，由于其较高的机械性能及电气绝缘性，在小型断路器、漏电保护、接触器方面得到了广泛应用。作为工程塑料之首的尼龙(pa)以其优异的性能被广泛应用，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。
如申请号为201410031760.9的发明专利中公开了一种高导热绝缘阻燃尼龙复合材料及其制备方法，其原料由以下重量份数组分组成：10～20份尼龙6、10～25份尼龙66、10～25份氮化镁、5～10份超微细轻质碳酸镁、5～15份轻质氧化镁、5～30份氢氧化镁、5～8份玻璃纤维、1～5份弹性体、0.1～0.5份偶联剂、0.1～0.5份抗氧剂。制备方法为将尼龙6和氮化镁、尼龙66和玻璃纤维分别制得导热母粒和增强母粒，再将其加入碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁与偶联剂的混合物中，混匀，加入弹性体、抗氧剂，造粒得复合材料。上述发明制得的绝缘尼龙材料可具有良好的绝缘性、力学性能和导热性能。
又如申请号为201710986646.5的发明申请中公开了一种热塑性尼龙复合绝缘材料及其制备方法，该复合绝缘材料由纳米蒙脱土和如下重量份数的组分组成：尼龙66树脂30～60份、玻璃纤维30～60份、抗氧化剂0.2～2.0份、增韧剂3～7份组成。其制备方法为：将纳米蒙脱土、尼龙66、抗氧化剂与增韧剂混合制成预混料，将预混料与玻璃纤维送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得。上述发明制得的尼龙绝缘材料可具有较好的机械性能、耐热性能和电气绝缘性能。
上述现有技术中，均对尼龙66或者是尼龙6、尼龙66作了一系列改性，在一定程度上提高了尼龙材料的耐热性能和绝缘性能。但是，当尼龙材料应用于绝缘子、绝缘筒套等对材料有较高的绝缘、耐冲击性能要求的场合时，上述改性尼龙材料仍无法满足使用需求。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种绝缘性能好、导热性能好、机械强度高、使用寿命长、生产成本低的绝缘尼龙材料，该绝缘尼龙材料主要用于绝缘子上。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
所述活化硫酸钡为硫酸钡经硅烷偶联剂进行表面活化处理后的产物；
所述纳米陶瓷微珠的粒径范围为5000～15000目之间。
进一步地，所述各组分的含量，按重量百分比计为：
进一步地，所述各组分的含量，按重量百分比计为：
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂727。
进一步地，所述增韧相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
一种绝缘尼龙材料的制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：
1)将所需用量的尼龙66和尼龙6先烘干，然后用偶联剂处理；
2)将处理好的尼龙66、尼龙6与活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂通过高速搅拌共混，搅拌速度为400～600r/min，制得预混料；
3)在挤出机的主进料口中加入上述步骤2)中制备的预混料，挤出机内加热温度为250～280℃，加热过程中，在挤出机的侧进料口中加入玻璃纤维，玻璃纤维与预混料一起挤出、冷切、切粒成型，得到产品。
进一步地，所述步骤1)中，尼龙66和尼龙6均采用硅烷偶联剂进行表面处理，所述硅烷偶联剂的用量为占所述尼龙66和尼龙6用量的0.2～5‰。
进一步地，所述活化硫酸钡的处理方法为，在400～600r/min的高速搅拌下，采用硅烷偶联剂对硫酸钡进行表面处理，所述硅烷偶联剂的用量占所述硫酸钡用量的0.1～0.3％。
上述的制备方法制备的绝缘尼龙材料的应用，所述绝缘尼龙材料主要用于绝缘子上。
上述技术方案中，采用硅烷偶联剂处理尼龙66和尼龙6，能提高各组分之间的粘接效果，能改善后续加入的玻璃纤维和尼龙树脂之间的粘合性能，大大提高玻璃纤维对改性尼龙材料机械性能的影响。生产中，通过侧进料口加入玻璃纤维，能够大大减少玻璃纤维在与尼龙树脂的混炼过程中造成的纤维断裂情况，也能在一定程度上保证玻璃纤维对改性尼龙材料机械性能的影响。硫酸钡作为填充材料，具有导热绝缘作用，采用硅烷偶联剂对硫酸钡的表面进行活化处理，活化后的硫酸钡具有更好的结合力，可以大大提高其与材料中的其他各组分之间的粘合性能，使最终制品的导热绝缘性能更加优良稳定。纳米陶瓷微珠作为一种填料，具有流动性好、耐高压等作用，由于纳米陶瓷微珠的粒径为纳米级，其可以均匀分散于绝缘材料中，使最终制得的绝缘材料内部几乎不会产生气孔，大大提高了绝缘材料各项性能的稳定性。抗氧剂的加入，可以保持材料的化学稳定性，延长材料的使用寿命。增韧相容剂是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂；马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性，从而提高复合材料机械强度。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的绝缘尼龙材料具有导热绝缘性能稳定、机械性能好、使用寿命长、生产成本低等优势，该绝缘尼龙材料的生产工艺简单，可满足工业化生产的需求；该绝缘尼龙材料主要用于绝缘子上，使绝缘子具有很好的耐冲击性能和导热绝缘性能，满足生产的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
上述绝缘尼龙材料的制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：
1)将所需用量的尼龙66和尼龙6先烘干，然后用硅烷偶联剂560进行表面处理，所述硅烷偶联剂的用量为占所述尼龙66和尼龙6用量的3‰；
2)将处理好的尼龙66、尼龙6与活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂通过高速搅拌共混，搅拌速度为400～600r/min，制得预混料；其中，所述活化硫酸钡的处理方法为，在500r/min的高速搅拌下，采用硅烷偶联剂560对硫酸钡进行表面处理，所述硅烷偶联剂的用量占所述硫酸钡用量的0.2％；
3)在挤出机的主进料口中加入上述步骤2)中制备的预混料，挤出机内加热温度为250～280℃，加热过程中，在挤出机的侧进料口中加入玻璃纤维，玻璃纤维与预混料一起挤出、冷切、切粒成型，得到产品。
上述的制备方法制备的绝缘尼龙材料的应用，所述绝缘尼龙材料主要用于绝缘子上，使绝缘子具有很好的耐冲击性能和导热绝缘性能，满足生产的需求。
实施例2
一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
制备方法和应用均同实施例1。
实施例3
一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
制备方法和应用均同实施例1。
实施例4
一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
制备方法和应用均同实施例1。
实施例5
一种绝缘尼龙材料，所述绝缘尼龙材料主要由尼龙66、尼龙6、活化硫酸钡、纳米陶瓷微珠、色母粒、抗氧剂、增韧相容剂、玻璃纤维，经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：
制备方法和应用均同实施例1。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种修改和改进，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。