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随着社会的技术进步,对电子电器产品不仅要求更好的安全性和可靠性,同时,也要求有良好的环保性,以减小对环境带来的危害。本文通过对电工用聚酯树脂及塑料配方无害化技术的研究,结合材料的净化技术和助剂替代品的选择,以及制造工艺技术的改进,使其具有优异的机械电气性能,并在此基础上,降低有害物质的含量,以符合欧盟RoHS指令和我国《电子信息产品污染控制管理办法》规定的要求,达到产品及其生产过程环保无害的目标。
以合成的不饱和聚酯树脂为主体基材,配以合适的助剂,制备环保型电工用聚酯塑料,并进行了热性能分析,宏观力学性能、动态力学性能、耐磨性能、微观结构、电性能、流变性能、吸水性能及应用工艺性的研究。主要结论有:
1)通过改变不饱和酸/饱和酸的比例合成了不同双键密度的不饱和聚酯树脂,并对所合成的树脂进行热性能测试,结果表明双键含量对未固化UPR的Tg、软化点的影响不大;但随着不饱和双键密度的增加,UPR凝胶时间缩短,热分解温度有所降低,从不饱和酸/饱和酸比为1.1时的404.3℃降低到不饱和酸/饱和酸比为1.4时的380.9℃;
2)通过对不同双键密度的UP为基体的UP塑料,进行了多种性能的测试,结果表明:双键密度对塑料的成型收缩影响不明显;但随着双键密度的增加,交联密度增加,塑料的韧性和刚性得到改善;塑料的磨损性能也得到了改善;UP塑料的交联密度对电性能影响不大;
3)通过对不饱和聚酯电工塑料的阻燃及其它相关性能的研究测试,结果表明:在干式不饱和聚酯复合材料中,ATH含量为25wt%时,已经能够满足FV—0级阻燃级别,氧指数值为28.7;ATH含量30wt%的阻燃性能与含25wt%的DBDE相当,可以达到UL94指标FV—0级,OLI值为30.0,且具有很好的抑烟和防滴落效果;ATH复配MPP可以适当提高UP塑料的阻燃等级;动态力学测试表明,常温下的储能模量随ATH含量的增加而降低的趋势;随着ATH含量的增加,材料的流动性能有所降低,0wt%最大流动速率为25.5s的0.135cm3·s-1,30wt%的32s时的0.0895cm3·s-1;含DBDE对材料流动性能影响不大,但ATH复配MPP可以适当提高材料的流动性能,改善材料的成型工艺;UP塑料中添加ATH、DBDE能改善材料的磨损性能;不同阻燃剂对UP塑料的电性能影响不大;除复配MPP吸水率较高外,其他阻燃剂的UP塑料的吸水率相当。
4)综合上述各项研究结果,筛选确定环保型不饱和聚酯树脂和塑料的配方及制造工艺参数,制备了环保型聚酯电工塑料并对其进行专业应用性能检测,结果表明该塑料的主要性能指标与国外同类产品相当,符合欧盟RoHS指令和我国《电子信息产品污染控制管理办法》规定的要求。