[发明专利]电气部件中用于改善的可燃性能的涂层

说明书

本申请提供一种用于改善的可燃性能的涂层，该涂层用于与电气部件一起使用且用于与包括金属表面和聚合物表面的多种表面一起使用。该涂层包含基质、主添加剂和辅助添加剂，并且该涂层通过消除或延迟燃烧事件的开始、或在燃烧事件的情况下降低火焰高度来提供电气部件的增强性能。本申请还提供一种具有改善的可燃性能的电气部件。

技术领域

本发明涉及一种在电气部件中用于改善的可燃性能的涂层，该涂层通过消除或延迟在发生电气过载期间的燃烧事件的开始、或在燃烧事件的情况下降低火焰高度来增强电气部件的性能。

背景技术

在电子行业中，诸如连接器之类的电气部件用于许多不同的应用中。安全是此类部件的关键目标，尤其是在家用电器行业。由于存在人为使用不当、过电流或有线的电气部件内的短路故障的可能性，因此应当创建防火要求来确定此类部件的可燃性。

行业上已经创建防火要求以评估和评定在电子行业中使用的部件的可燃性。从历史上看，已经开发了许多不同的方法来评估材料的可燃性和耐火性。这些方法提供了比较部件的抵抗引燃、自熄火焰(如果可能发生引燃的话)和不传播火的趋势的方法。这些方法包括直接火焰和间接火焰测试两种。这种间接火焰测试方法的示例是UL 749中的镍铬合金丝测试。这种方法的另一示例是IEC 60695-2-11(2.0版；2014-02)的灼热丝测试。

镍铬合金丝测试模拟过热的电连接的影响。在UL 749测试中，将11安培的电流供应给放置在连接器顶部上的镍铬合金丝持续20分钟。记录引燃时间和火焰持续时间。还测量火焰高度。如果在测试期间的任何时间点在距试样的顶部大于50.0mm的高度处没有从该试样中发出的火焰，则该样品通过测试。

当对最终产品进行灼热丝测试时，使用IEC 60695-2-11的灼热丝测试。通过将元件加热到预定温度来进行灼热丝测试。待测试的样品固定就位，并且将薄纸定位在样品下方。在达到预定温度之后，然后将加热元件在1N的设定力下压入样品材料中持续30秒。如果样品没有引燃、或样品在移除加热元件之后在30秒内自熄，则该样品通过测试。此外，如果发生滴落，样品可能不会引燃薄纸。

出于安全原因，希望电气部件通过这些测试以及其他行业安全测试。电气部件给环境带来风险。具有高阻抗可能性的高电流密度可能会导致部件的局部加热，并且甚至可能导致火焰。过去已将卤化阻燃剂添加到电气部件中以改善部件的阻燃能力。美国专利公开文献No.2019/0112455A1描述了将含卤素的阻燃剂添加到可用于电气零件和部件的聚酰胺组合物中。虽然有助于阻燃，但随着产品向更环保的趋势发展，卤化阻燃剂可能不是优选的。

美国专利公开文献No.2014/0371357A1描述了一种符合IEC 60335的用于无人看管的家用电器中带电部分的塑料部件。该部分由无卤阻燃组合物制成，该无卤阻燃组合物包含热塑性聚酰胺聚合物、10％至40％重量的玻璃纤维、10％至40％重量的蜜白胺和0至15％重量的无卤阻燃剂。然而，可燃性并不是用于连接器的唯一性能要求。在高玻璃和高阻燃剂加入的情况下，诸如伸长率等其他性质会降低，并使材料与特定的最终应用不相容。

很多时候，部件可能通过了UL-94的明火测试，但不满足镍铬合金丝测试或灼热丝测试的要求。此外，将传统的或较新的非卤素阻燃剂添加到此类部件以实现这些测试，可能会对部件的加工或成型产生负面影响，并且是不希望的。

尽管在安全性方面取得了进步，但仍然需要一种选择性施加的涂层组合物，该涂层组合物可用于由聚合物或金属制成的电气部件，例如连接器，该涂层组合物消除或延迟燃烧事件的开始、或在发生燃烧事件的情况下会降低火焰高度。这种组合物将具有改善的可燃性能。该涂层还可以提供相对于诸如金属屏蔽件之类的外部部件的优势，因为该涂层不会移位或丢失。