[发明专利]一种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法。这种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料是由以下的原料组成：聚丙烯树脂、阻燃剂、介电填料、绝缘填料、偶联剂、抗氧剂、抗紫外线吸收剂、相容剂、抗滴落剂和润滑剂。同时也公开了这种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料的制备方法。本发明选用三聚氰胺磷酸盐复配次磷酸盐及三嗪衍生物作为阻燃剂，使用介电和绝缘填料，搭配稳定的抗氧光稳体系制备了一种用于户外电器，尤其是高电压户外部件的无卤阻燃聚丙烯材料。所制成的材料具有阻燃性能好，绝缘性能优良，介电强度高，无卤环保，可长期应用于户外而性能不下降的优点。

技术领域

本发明涉及一种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene，简称PP)，拥有良好的物理机械性能，易于加工。同时具有较大的介电常数，在一定的电压范围内是一种优良的电绝缘体，常被用做家电部件、电器元件及相关的包覆材料。但PP作为一种固体介质，总有一些自由电子的存在，在外加电场的作用下被加速而撞击中性原子，致使原子电离，最终随着电压的升高材料会被击穿。而此时的临界电压与材料厚度的比值称作介电强度，是表征材料抗高电压性质的主要参数，PP本身的介电强度决定了其只能用于一些低电压的电器部件。

PP作为一种塑料同样具有易燃的缺陷，当PP材料发生电击穿的瞬间会产生大量的热，同时击穿点上会产生电弧，使材料融化、变焦乃至燃烧，引起材料的进一步破坏，严重时会引起火灾，危急人的生命财产安全。此外，PP中含有活泼的叔碳原子，当材料应用于户外时，受到热、氧、光的作用易发生老化降解，影响PP材料的性能和使用寿命。

CN106432907A中介绍了一种高介电强度耐候阻燃聚丙烯材料，其阻燃等级仅能达到UL94，V-2的级别。而且其所用的未改性微米级的介电强度助剂会造成PP材料的内部缺陷，介电强度提升不大。CN1807499A中介绍了一种耐磨绝缘无卤阻燃聚丙烯材料，单纯只依靠材料本身的绝缘性，不能达到高压电器元件所要求的高介电强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料，是由以下质量份的原料组成：

聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯树脂中的至少一种；聚丙烯树脂在230℃，2.16kg下的熔融指数为10g/10min～30g/10min。

阻燃剂为三聚氰胺焦磷酸盐、次磷酸盐和三嗪衍生物按质量比(4～6)：(2～3)：(2～3)组成的复配物。

介电填料为经表面活性改性的纳米级二氧化钛、氮化硅、氧化铝中的至少一种；绝缘填料为经表面活性改性的纳米级钛酸钡。

偶联剂为钛酸酯偶联剂。

抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比1：(1～2)复配而成，其中主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂为磷酸酯类抗氧剂。

抗紫外线吸收剂为苯酮类抗紫外线吸收剂。

相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

抗滴落剂为聚四氟乙烯粉末抗滴落剂。

润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。

这种户外高电压电器元件用无卤阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按上述的组成称取原料；