一种阻燃绝缘胶带及其制备方法与流程

文档序号:15653806发布日期:2018-10-12 23:33阅读:262来源:国知局
本发明涉及绝缘胶带的制备方法,更具体地涉及一种阻燃绝缘胶带及其制备方法。
背景技术
:绝缘胶带专指电工使用的用于防止漏电,起绝缘作用的胶带。又称绝缘胶布,胶布带,一般由基带和压敏胶层组成。基带一般采用棉布、合成纤维织物和塑料薄膜等,胶层由橡胶加增黏树脂等配合剂制成,黏性好,绝缘性能优良。绝缘胶带具有良好的绝缘耐压、阻燃、耐候等特性,适用于电线接驳、电气绝缘防护等特点。胶带的基材不仅起到固定胶粘剂的作用,而且对胶带的功能性也有所帮助。基材的任务首先是固定胶粘剂和底涂剂。它相对较薄,弹性优异而且非常光滑。因此,它适合所有场地和设计中的几乎所有用途。基材本身可能千差万别-也正因为如此,它可以根据胶带的使用地点、工作时间和具体用途扮演重要的角色。一般使用的基材有pp、pvc、pet、无纺布、泡棉、布基或织物等,在拉伸度、弹性度还有耐寒度、柔软度等当面均有欠缺,且现有的电气用绝缘胶带在较高电压下,其阻燃特性已不能满足需要,尤其当遇到火灾时,不具备滞燃的作用,存在一定的安全隐患;且传统的绝缘胶带由于压敏胶层在剥离被粘物品时,很容易残留在被粘物品上,很难剥离干净。技术实现要素:为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种阻燃效果好、物理性质更佳、容易剥离干净的阻燃绝缘胶带及其制备方法。为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:一种阻燃绝缘胶带,包括:基材层、第一压敏胶粘层和第二压敏胶粘层,其中:所述基材层由以下质量百分比的组分制成:硅橡胶40-45份、氟橡胶25-30份、丙烯酸树脂10-15份、聚磷酸铵10-15份、三聚氰胺2-10份、季戊四醇5-15份、玻璃纤维5-15份、芳纶纤维3-5份、硫酸锌1-2份、硅灰石1-2份、氧化铝1.5-3份;所述第一压敏胶粘层和第二压敏胶粘层中均包含增粘剂,所述第一压敏胶粘层所含有的增粘剂与第二压敏胶粘层所含有的增粘剂的比例为1.15-1.25。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带,其中,所述第一压敏胶粘层所含有的增粘剂为10wt%-15wt%。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带,其中,所述基材层由以下质量百分比的组分制成:硅橡胶40-42份、氟橡胶28-30份、丙烯酸树脂13-15份、聚磷酸铵10-13份、三聚氰胺2-5份、季戊四醇10-12份、玻璃纤维10-12份、芳纶纤维3-4份、硫酸锌1-2份、硅灰石1-2份、氧化铝1.5-2份。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带,其中,所述基材层由以下质量百分比的组分制成:硅橡胶40份、氟橡胶30份、丙烯酸树脂15份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺3份、季戊四醇12份、玻璃纤维12份、芳纶纤维3份、硫酸锌2份、硅灰石2份、氧化铝1.5份。本案还提供了一种阻燃绝缘胶带的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤1)按照所述质量百分比称取硅橡胶、氟橡胶,并浸渍于30-50份的氢氧化钠溶液中进行共混,得到改性硅橡胶溶液;步骤2)在所述改性硅橡胶溶液中按照所述质量百分比加入丙烯酸树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、玻璃纤维、芳纶纤维后,超声处理5-15min,得到纤维共性溶液;步骤3)将所述纤维共性溶液反复清洗后过滤得到基层胶体,通过挤出机将所述基层胶体、第一压敏胶粘层、第二压敏胶粘层共同挤出成薄膜状,得到复合层;4)将所述复合层进行分切,制成所述阻燃绝缘胶带。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带的制备方法,其中,所述步骤2)中的玻璃纤维是经过预处理的,所述预处理具体包括将玻璃纤维置于200-300℃条件下热处理4小时,再冷却至室温,然后将其放入质量分数为1~5%的酸处理液中浸泡8-10小时,用蒸馏水反复漂洗至中性后干燥。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带的制备方法,其中,所述步骤1)中的共混具体采用的是机械共混法。优选的是,所述的阻燃绝缘胶带的制备方法,其中,所述步骤2)中的芳纶纤维是通过芳纶进行二浴法浸渍工艺处理后得到的,所述二浴法浸渍工艺具体包括将芳纶浸入封闭型异氰酸酯乳液、以及环氧乳液或环氧化物中4-5小时,再用蒸馏水反复漂洗至中性后干燥。本案的有益效果:本案采用硅橡胶与氟橡胶共混改性,它们的共同特点是耐热性、耐化学性和耐油性优良,是作为耐热耐化学品的特种弹性体,氟橡胶的主要的缺点是价格高,耐寒性差,将硅橡胶与氟橡胶共混改性,就可以克服各自的缺点,且共混之后的各种物理性能均能够得到有效的改善,以上述质量份共混后的橡胶拉伸强度、耐热性、耐寒性和耐油性优良,可以作为绝缘胶带的基材层中的主材使用;硅橡胶和氟橡胶等橡胶类一般采用的阻燃剂添加量为30%左右,因此采用丙烯酸树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺作为其主要的阻燃剂,再添加玻璃纤维、芳纶纤维、硫酸锌、硅灰石、氧化铝等,不仅有效阻燃,所制备的基材层弹性好,柔软度好、着火后可以立即熄灭,垂直燃烧试验可通过ul94v-0级要求,适用于任何需要防火阻燃的场所;第一压敏胶粘层所含有的增粘剂与第二压敏胶粘层所含有的增粘剂的比例为1.15-1.25,第一压敏胶粘层所含有的增粘剂略大于第二压敏胶粘层,方便剥离,且剥离干净,效果好。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1:该实施例1提供了一种阻燃绝缘胶带,包括:基材层、第一压敏胶粘层和第二压敏胶粘层,其中:所述基材层由以下质量百分比的组分制成:硅橡胶40份、氟橡胶30份、丙烯酸树脂15份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺10份、季戊四醇15份、玻璃纤维5份、芳纶纤维5份、硫酸锌1份、硅灰石1份、氧化铝3份;所述第一压敏胶粘层和第二压敏胶粘层中均包含增粘剂。实施例1中的第一压敏胶粘层、第二压敏胶粘层所含有的增粘剂分别为12wt%、9.6wt%。实施例2:实施例2中的阻燃绝缘胶带仅仅在实施例1的基础上改变了基材层所包含的质量百分比的组分以及第一压敏胶粘层所含有的增粘剂与第二压敏胶粘层所含有的增粘剂,其它的结构均没有改动。实施例2中的基材层所包含的质量百分比的组分如下:基材层由以下质量百分比的组分制成:硅橡胶40份、氟橡胶28份、丙烯酸树脂15份、聚磷酸铵12份、三聚氰胺2份、季戊四醇12份、玻璃纤维10份、芳纶纤维3份、硫酸锌2份、硅灰石1份、氧化铝1.5份。实施例2中的第一压敏胶粘层所含有的增粘剂、第二压敏胶粘层所含有的增粘剂分别为10wt%、8.6wt%。实施例3:实施例3中的阻燃绝缘胶带仅仅在实施例1的基础上改变了基材层所包含的质量百分比的组分以及第一压敏胶粘层所含有的增粘剂与第二压敏胶粘层所含有的增粘剂,其它的结构均没有改动。实施例3中的基材层所包含的质量百分比的组分如下:硅橡胶40份、氟橡胶30份、丙烯酸树脂15份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺3份、季戊四醇12份、玻璃纤维12份、芳纶纤维3份、硫酸锌2份、硅灰石2份、氧化铝1.5份。实施例3中的第一压敏胶粘层、第二压敏胶粘层所含有的增粘剂为15wt%、13wt%。上述实施例1-3中,采用硅橡胶与氟橡胶共混改性,它们的共同特点是耐热性、耐化学性和耐油性优良,是作为耐热耐化学品的特种弹性体,氟橡胶的主要的缺点是价格高,耐寒性差,将硅橡胶与氟橡胶共混改性,就可以克服各自的缺点,且共混之后的各种物理性能均能够得到有效的改善,以上述质量份共混后的橡胶拉伸强度、耐热性、耐寒性和耐油性优良,可以作为绝缘胶带的基材层中的主材使用;硅橡胶和氟橡胶等橡胶类一般采用的阻燃剂添加量为30%左右,因此采用丙烯酸树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺作为其主要的阻燃剂,再添加玻璃纤维、芳纶纤维、硫酸锌、硅灰石、氧化铝等,不仅有效阻燃,所制备的基材层弹性好,耐寒度、拉伸度、柔软度好,着火后可以立即熄灭,垂直燃烧试验可通过ul94v-0级要求,适用于任何需要防火阻燃的场所。第一压敏胶粘层所含有的增粘剂与第二压敏胶粘层所含有的增粘剂的比例为1.15-1.25,第一压敏胶粘层所含有的增粘剂略大于第二压敏胶粘层,方便剥离,且剥离干净,效果好。实施例4:实施例4提供了一种阻燃绝缘胶带的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤1)按照上述实施例1-3中任一实施例中的质量百分比称取硅橡胶、氟橡胶,并浸渍于30-50份的氢氧化钠溶液中进行共混,得到改性硅橡胶溶液;通过共混可提高高分子材料的物理力学性能、加工性能,降低成本,扩大使用范围。步骤2)在改性硅橡胶溶液中按照所述质量百分比加入丙烯酸树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、玻璃纤维、芳纶纤维后,超声处理5-15min,得到纤维共性溶液。步骤3)将所述纤维共性溶液反复清洗后过滤得到基层胶体,通过挤出机将所述基层胶体、第一压敏胶粘层、第二压敏胶粘层共同挤出成薄膜状,得到复合层。4)将所述复合层进行分切,制成所述阻燃绝缘胶带。所述步骤2)中的玻璃纤维是经过预处理的,所述预处理具体包括将玻璃纤维置于200-300℃条件下热处理4小时,再冷却至室温,然后将其放入质量分数为1~5%的酸处理液中浸泡8-10小时,用蒸馏水反复漂洗至中性后干燥。上述阻燃绝缘胶带的制备方法比较简单,能够节约材料成本和人工人本,可行性好。进一步的,步骤1)中的共混具体采用的是机械共混法。进一步的,步骤2)中的芳纶纤维是通过芳纶进行二浴法浸渍工艺处理后得到的,所述二浴法浸渍工艺具体包括将芳纶浸入封闭型异氰酸酯乳液、以及环氧乳液或环氧化物中4-5小时,再用蒸馏水反复漂洗至中性后干燥。现对上述实施例1-3制得的绝缘胶带的物理机械性能以及阻燃性能进行测试,测试结果如下表1和表2所示:表1绝缘胶带的阻燃性能测试结果项目抗张强度/mpa断裂拉伸率/%实施例118.1750实施例218.7820实施例319.1835表2绝缘胶带的物理机械性能测试结果由上表1-2可以看出:在上述3个实施例中,实施例3制得的绝缘胶带的综合性能最佳,其抗张强度达到19.1mpa,断裂伸长率高达835%,烟浓度仅98%,氧指数为41%,卤化氢释放量低至10.1mg/g,毒性指数低至2.17;本发明绝缘胶带的抗张强度为18.1~19.1mpa,断裂伸长率为750~835%,烟浓度为98~128%,氧指数为40~42%,卤化氢释放量为10.1~13.4mg/g,毒性指数为2.17~2.65。该绝缘胶带尤其适用于汽车上。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出的实施例。当前第1页12
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