本發(fā)明涉及電機(jī)、電器風(fēng)葉材料領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：電機(jī)風(fēng)葉是電機(jī)最具代表性的重要零件，電機(jī)的性能與它的穩(wěn)定工作密切相關(guān)。特別是近年來，由于先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)葉片的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)入一個(gè)全新的階段。如今，高導(dǎo)熱、絕緣性能好是電機(jī)葉片的發(fā)展方向。電機(jī)風(fēng)葉高導(dǎo)熱、絕緣性能好不僅能有效提高電機(jī)風(fēng)葉運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的散熱，增加電機(jī)風(fēng)葉的使用壽命，而且絕緣性能好、彈性彎曲模量大，使電機(jī)的綜合性能得到顯著提高。as樹脂是由丙烯腈與苯乙烯共聚而成的高分子化合物，具有高光澤、高透明、高沖擊、良好的機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于電氣、日用商品、汽車工業(yè)、家庭用品、化裝品包裝等領(lǐng)域。傳統(tǒng)電機(jī)風(fēng)葉材料通常采用聚丙烯或尼龍材料制成，導(dǎo)熱性能差，彈性彎曲模量低，使用壽命短，制約整個(gè)電機(jī)的使用壽命。本發(fā)明采用as樹脂作為基體樹脂，添加導(dǎo)熱材料、絕緣材料以及其他加工助劑，開發(fā)出一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，具有導(dǎo)熱性能好、絕緣性能優(yōu)、彎曲模量大等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料及其制備方法，解決了傳統(tǒng)聚丙烯或尼龍材料電機(jī)風(fēng)葉導(dǎo)熱性能差，彈性彎曲模量低，使用壽命短，制約整個(gè)電機(jī)的使用壽命等問題。采用本發(fā)明的生產(chǎn)配方及生產(chǎn)工藝，控制方便，確保了制品質(zhì)量的穩(wěn)定性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，其特征在于，重量配比如下：as樹脂40～70份導(dǎo)熱材料20～50份絕緣材料10～20份增韌劑5～15份偶聯(lián)劑0.5～3份相容劑2～5份潤(rùn)滑劑0.5～1份抗氧化劑0.5～2份。所述的as樹脂為丙烯腈-苯乙烯共聚物，苯乙烯含量30wt%-50wt%。所述的導(dǎo)熱材料為氧化鋁和氮化硅按重量比3～5:1的混合物。所述的絕緣材料為云母片、二氧化硅中的至少一種。所述的增韌劑為高膠粉、ebs中的至少一種。所述的偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。所述的相容劑為ps-g-mah、epdm-g-mah中的至少一種，接枝率為0.8%-1.0%。所述的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸中的至少一種。所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010型和抗氧化劑168型按照重量比1～3:1比例混合的混合物。本發(fā)明上述的電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料的制備方法，其特征是步驟如下：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的導(dǎo)熱材料和絕緣材料依次入高速混合機(jī)中，升溫至80～100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌0.5～1小時(shí)，再加入偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至300～500r/min，高速攪拌1～1.5小時(shí)后，出料備用；（2）將步驟（1）制備導(dǎo)熱材料及絕緣材料與as樹脂、增韌劑、偶聯(lián)劑相容劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌希ㄟ^雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為150～180℃，二區(qū)溫度為170～200℃，三區(qū)溫度為180～220℃，四區(qū)溫度為200～250℃，五區(qū)溫度為200～230℃，模頭溫度為190～210℃，喂料速度為80～200r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為150～400r/min；（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。具體地說，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，其特征在于，組分和重量比為：as樹脂40～70份導(dǎo)熱材料20～50份絕緣材料10～20份增韌劑5～15份偶聯(lián)劑0.5～3份相容劑2～5份潤(rùn)滑劑0.5～1份抗氧化劑0.5～2份。優(yōu)選的，所述的as樹脂為丙烯腈-苯乙烯共聚物，苯乙烯含量30wt%-50wt%。優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱材料為氧化鋁和氮化硅按重量比3～5:1。優(yōu)選的，所述的絕緣材料為云母片、二氧化硅中的至少一種優(yōu)選的，所述的增韌劑為高膠粉、ebs中的至少一種。優(yōu)選的，所述的偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。優(yōu)選的，所述的相容劑為ps-g-mah、epdm-g-mah中的至少一種，接枝率為0.8%-1.0%。優(yōu)選的，所述的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸中的至少一種。優(yōu)選的，所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010型和抗氧化劑168型按照重量比1～3:1比例混合。上述的一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料制備方法，其特征是制備工藝步驟如下：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的導(dǎo)熱材料和絕緣材料依次入高速混合機(jī)中，升溫至80～100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌0.5～1小時(shí)，再加入偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至300～500r/min，高速攪拌1～1.5小時(shí)后，出料備用。（2）將步驟（1）制備導(dǎo)熱材料及絕緣材料與as樹脂、增韌劑、偶聯(lián)劑相容劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌?，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為150～180℃，二區(qū)溫度為170～200℃，三區(qū)溫度為180～220℃，四區(qū)溫度為200～250℃，五區(qū)溫度為200～230℃，模頭溫度為190～210℃，喂料速度為80～200r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為150～400r/min。（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)，本發(fā)明采用該分子復(fù)配共混改性技術(shù)，經(jīng)過長(zhǎng)期研發(fā)試生產(chǎn)而成的先進(jìn)性配方與工藝。它是以as樹脂為基體聚合物，將導(dǎo)熱材料和絕緣材料按比例充分?jǐn)嚢璨⑻砑优悸?lián)劑進(jìn)行表面處理，同時(shí)加入增韌劑、相容劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑。本發(fā)明的配方中的成分具有協(xié)同作用，經(jīng)擠出、造粒、注塑成型等工藝制得的電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料具有導(dǎo)熱性能好、絕緣性能優(yōu)、彎曲模量大，可用作各類電機(jī)電器風(fēng)葉材料，替代傳統(tǒng)的聚丙烯、尼龍材料。本發(fā)明的配方制備的電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料產(chǎn)品經(jīng)測(cè)試，性能指標(biāo)如下：彎曲彈性模量≥5000mpa；導(dǎo)熱系數(shù)≥1.0w/m?k，介電常數(shù)≥30kv/mm。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，下述實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都是屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，其特征在于，基本配方和重量比為：as樹脂40～70份導(dǎo)熱材料20～50份絕緣材料10～20份增韌劑5～15份偶聯(lián)劑0.5～3份相容劑2～5份潤(rùn)滑劑0.5～1份抗氧化劑0.5～2份。本發(fā)明實(shí)施例所用的as樹脂為丙烯腈-苯乙烯共聚物，苯乙烯含量30wt%-50wt%，為市售產(chǎn)品，型號(hào)為nx3400，來自臺(tái)灣化學(xué)織維股份有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的導(dǎo)熱材料為氧化鋁和氧化鋅，其中氧化鋁型號(hào)為zf-kp01，來自廈門展帆貿(mào)易有限公司；氧化鋅型號(hào)為bt/6213-878，來自山東魯科化工集團(tuán)有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的絕緣材料為云母片或二氧化硅，其中云母片型號(hào)為hy-pm2，來自深圳市海揚(yáng)粉體科技有限公司；二氧化硅型號(hào)為sj-301，來自濰坊三佳化工有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的增韌劑為高膠粉或者ebs，其中高膠粉為苯乙烯、丙烯腈-丁二烯橡膠，核殼型聚合物。型號(hào)為hr-181，來自韓國錦湖；ebs為乙撐雙硬脂酰胺，來自信泰化工。本發(fā)明實(shí)施例所用的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑，型號(hào)分別為kh-550和dl-411-a，均來自南京品寧偶聯(lián)劑有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的相容劑為ps-g-mah或epdm-g-mah，接枝率為0.8%-1.0%，為市售產(chǎn)品。其中：ps-g-mah為苯乙烯同馬來酸酐（嵌段共聚而成的一類低分子量聚合物，本發(fā)明采用型號(hào)為1000p，來自美國沙多瑪；epdm-g-mah為三元乙丙彈性體epdm經(jīng)反應(yīng)擠出接枝馬來酸酐制得。由于非極性的分子主鏈上引入了強(qiáng)極性的側(cè)基，馬來酸酐接枝epdm與極性樹脂具有良好的相容性。本發(fā)明采用型號(hào)mepr-800，來自南京聚星高分子材料有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟或硬脂酸為市售產(chǎn)品，均來自東莞市寶升塑膠有限公司。本發(fā)明實(shí)施例所用的抗氧化劑，本發(fā)明采用選自青島市海大化工有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為1010型和168型的產(chǎn)品。具體地說：抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和/或三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。制備工藝步驟如下：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的導(dǎo)熱材料和絕緣材料依次入高速混合機(jī)中，升溫至80～100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌0.5～1小時(shí)，再加入偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至300～500r/min，高速攪拌1～1.5小時(shí)后，出料備用。（2）將步驟（1）制備導(dǎo)熱材料及絕緣材料與as樹脂、增韌劑、偶聯(lián)劑相容劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌希ㄟ^雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為150～180℃，二區(qū)溫度為170～200℃，三區(qū)溫度為180～220℃，四區(qū)溫度為200～250℃，五區(qū)溫度為200～230℃，模頭溫度為190～210℃，喂料速度為80～200r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為150～400r/min。（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。本發(fā)明的配方材料的主要特點(diǎn)是：機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料具有導(dǎo)熱性能好、絕緣性能優(yōu)、彎曲模量大，可用作各類電機(jī)電器風(fēng)葉材料，替代傳統(tǒng)的聚丙烯、尼龍材料。實(shí)施例1一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，基本配方和重量比組成為：as樹脂50份；氧化鋁+氧化鋅混合物25份（重量比：4:1）；云母片15份；高膠粉5份；鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5份；ps-g-mah2份；硬脂酸0.5份；1010+168混合物1份（重量比：4:1）。實(shí)施例1的制備工藝：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的氧化鋁、氧化鋅、云母片依次入高速混合機(jī)中，升溫至100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌0.5小時(shí)，再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至300r/min，高速攪拌1小時(shí)后，出料備用。（2）將步驟（1）制備表面處理導(dǎo)熱材料、絕緣材料與as樹脂、高膠粉；ps-g-mah；硬脂酸；1010、168按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌?，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為150℃，二區(qū)溫度為170℃，三區(qū)溫度為200℃，四區(qū)溫度為230℃，五區(qū)溫度為210℃，模頭溫度為190℃，喂料速度為80r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為150r/min。（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。實(shí)施例2一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，基本配方和重量比組成為：as樹脂45份；氧化鋁+氧化鋅混合物30份（重量比：3:1）；二氧化硅10份；ebs7份；硅烷偶聯(lián)劑2.5份；epdm-g-mah3份；聚乙烯蠟1份；1010+1681.5份（重量比：4:1）。實(shí)施例2的制備工藝：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的氧化鋁、氧化鋅、二氧化硅依次入高速混合機(jī)中，升溫至100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌1小時(shí)，再加入硅烷偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至400r/min，高速攪拌1.5小時(shí)后，出料備用。（2）將步驟（1）制備表面處理導(dǎo)熱材料、絕緣材料與as樹脂、ebs；epdm-g-mah；聚乙烯蠟；1010、168按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌希ㄟ^雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為160℃，二區(qū)溫度為180℃，三區(qū)溫度為210℃，四區(qū)溫度為240℃，五區(qū)溫度為220℃，模頭溫度為200℃，喂料速度為100r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min。（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。實(shí)施例3一種電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料，基本配方和重量比組成為：as樹脂35份；氧化鋁+氧化鋅混合物45份（重量比：4:1）；云母片5份；ebs8份；硅烷偶聯(lián)劑2份；ps-g-mah2.5份；聚乙烯蠟0.5份；1010+168混合物2份（重量比：4:1）。實(shí)施例3的制備工藝：（1）導(dǎo)熱材料和絕緣材料表面處理，其具體步驟為：按照重量配比稱取好配方中的氧化鋁、氧化鋅、云母片依次入高速混合機(jī)中，升溫至100℃，轉(zhuǎn)速100r/min，低速攪拌0.5小時(shí)，再加入硅烷偶聯(lián)劑，轉(zhuǎn)速升至500r/min，高速攪拌1小時(shí)后，出料備用。（2）將步驟（1）制備表面處理導(dǎo)熱材料、絕緣材料與as樹脂、ebs；ps-g-mah；聚乙烯蠟；1010、168按照比例稱重后，經(jīng)高速混合機(jī)充分?jǐn)嚢杌旌?，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，雙螺桿擠出加工工藝如下：設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為180℃，二區(qū)溫度為200℃，三區(qū)溫度為220℃，四區(qū)溫度為250℃，五區(qū)溫度為230℃，模頭溫度為210℃，喂料速度為150r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。（3）將步驟（2）制備的粒料經(jīng)熱風(fēng)干燥機(jī)于90℃干燥6小時(shí)，經(jīng)注塑成型、性能測(cè)試。性能測(cè)試將實(shí)施例1-3所得電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料與傳統(tǒng)的聚丙烯、尼龍材料進(jìn)行性能測(cè)定，彎曲彈性模量按照國標(biāo)gb/t9341-2008進(jìn)行測(cè)試；導(dǎo)熱系數(shù)按照gb/t3399-1982進(jìn)行測(cè)試介電強(qiáng)度按照國標(biāo)gb/t1408.1--2006進(jìn)行測(cè)試；其結(jié)果見表1表1性能測(cè)定結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例1電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料實(shí)施例2電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料實(shí)施例3電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料聚丙烯材料尼龍材料彈性彎曲模量（mpa）≥3000≥3000≥3000≥1000≥1500導(dǎo)熱系數(shù)（w/m?k）≥1.0≥1.0≥1.0≤0.3≤0.4介電常數(shù)（kv/mm）≥30≥30≥302223由表1結(jié)果可見，本發(fā)明電機(jī)風(fēng)葉用高導(dǎo)熱絕緣as材料的彈性彎曲模量、導(dǎo)熱系數(shù)、介電常數(shù)得到顯著提高，可從根本上解決傳統(tǒng)的聚丙烯、尼龍電機(jī)風(fēng)葉材料彎曲強(qiáng)度不高、導(dǎo)熱絕緣性能不佳等缺點(diǎn)，大大提高電機(jī)風(fēng)葉材料性能，可廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器等領(lǐng)域。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。當(dāng)前第1頁12