一种插头的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种插头，包括插头芯及包覆在插头芯外部的绝缘层壳体，所述绝缘层壳体材料包括如下重量份数的组分，PP55-65份有机硅聚合物10-20份季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐10-30份阻燃协效剂0.1-2份抗氧剂0.1-1.5份增塑剂1-15份软化剂0.5-15份。本发明的有益效果：本发明的插头具有优良的阻燃性能，而且耐老化，燃烧时产生的烟雾较少，具备环保性。
【专利说明】
一种插头
技术领域
[0001] 本发明涉及电器设备领域，特别涉及一种插头。
【背景技术】
[0002] 插头在生活中广泛的应用于各个行业。插头在使用时一般与插座配合作用。
[0003] 普通的插头一般由插头芯及包裹在插头芯外的绝缘层壳体构成，绝缘层壳体的材 质一般为聚氯乙烯或者聚乙烯。
[0004] 聚氯乙烯电绝缘性良好且具有一定的阻燃效果，但由于其分子组成中含有氯元 素，在燃烧时会产生腐蚀性气体，所以不具环保性。
[0005]聚乙烯的电绝缘性也属优良，但其容易燃烧，所以聚乙烯作为插头绝缘层材料时 需要加入阻燃剂，阻燃剂选用卤系阻燃剂。加入卤系阻燃剂的聚乙烯在燃烧时发烟量大，易 放出有害气体。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种阻燃性能好的插头，针对插头在使用过程中存在的易老 化，燃烧放出有害气体，耐候性差的问题进行优化，实现安全用电。
[0007] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种插头，包括插头芯 及包覆在插头芯外部的绝缘层壳体，所述绝缘层壳体材料包括如下重量份数的组分， PP 55-65 份 有机硅聚合物 1-5份 季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐10-30份 阻燃协效剂 0.1-2份 抗氧剂 0.1-1.5份 软化剂 0.5-15份。
[0008] 通过上述设置，选择聚丙烯作为插头的基材，是因为聚丙烯本身是一种半结晶型 的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，且具有良好的高频绝缘性。所以用聚 丙烯来制备插头的绝缘层安全可靠，而且聚丙烯材料不含有卤素元素，具有环保性。
[0009] 有机硅聚合物分子结构中含有元素硅，是属于半有机，半无机结构的高分子化合 物。有机硅聚合物兼具有机化合物和无机化合物的特性，具有耐低温，耐气候老化，电绝缘， 耐臭氧，厌水，难燃，生理惰性等许多有益性能。有机硅聚合物与聚丙烯混溶，混合物能够具 有优良的耐低温性能，耐候性增强，材质的老化速度会延缓。
[0010]阻燃剂选择季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐。季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸 盐是一种膨胀型阻燃剂，在遇到火时会分解，膨胀发泡，结碳，形成不燃的隔离层，从而达到 阻燃和消烟的双重目的。而且季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐具有热稳定性高，耐水性 好，高效阻燃以及对材料力学性能影响小的优点。而且还避免了卤系阻燃剂在燃烧时放出 的有害气体，具有环保性。而且季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐在燃烧过程中无滴漏，燃 烧时产生的烟雾少，使用安全。
[0011] 阻燃协效剂的使用能够对季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐与聚丙烯共混物起 到协效作用，能够提高材料的热稳定性，促进碳化结构形成。
[0012] 抗氧剂在聚合物体系中仅以少量存在时，就可延缓或抑制聚丙烯氧化过程的进 行，从而减缓了插头的老化速度达到增长插头使用寿命的目的。
[0013] 还添加有软化剂，由于有机硅聚合物具有较高的门尼粘度，在与聚丙烯混合时比 较困难，所以加入软化剂，能够降低有机硅聚合物的门尼粘度，使混合更容易进行。
[0014] 优选的，所述有机硅聚合物选择甲基乙烯基硅、氰硅中的一种。
[0015] 通过上述技术方案，有机硅化合物采用甲基乙烯基硅橡胶其耐高低温，可在-50-250°C下长期工作，防潮、电绝缘性、耐电弧、电晕性，耐老化，表面不粘性和憎水性。所以组 合物中加入甲基乙烯基硅橡胶能够使组合物在较低的温度下也依旧能够正常使用。而甲基 乙烯基硅橡胶也可以更换为氰硅橡胶，氰硅橡胶同样耐高低温，应对气候的变化能力强。
[0016] 优选的，所述阻燃协效剂选择硅钨酸。
[0017] 通过上述技术方案，阻燃协效剂选择硅钨酸是因为硅钨酸与聚丙烯与季戊四醇磷 酸酯三聚氰胺氰尿酸盐具有协同作用，能够提高体系的热稳定性，而且能延长阻燃剂的点 燃时间。
[0018] 优选的，所述抗氧剂由受阻胺和抗老化剂组成。
[0019] 优选的，所述受阻胺选择萘胺、对苯二胺、二苯胺中的一种，所述抗老化剂选择聚 苯并咪唑、苯并三唑、二苯甲酮中的一种。
[0020] 通过上述技术方案，在本材料中所用抗氧剂为受阻胺与抗老化剂的共同作用。其 中受阻胺是一类具有空间阻碍的有机胺类化合物，受阻胺对聚丙烯的光氧降解反应有很好 的抑制作用。选择受阻胺中的对苯二胺、萘胺、二苯胺，是由于能有效延缓聚丙烯的氧化进 程，延长聚丙烯的使用寿命。而抗老化剂选择苯并三唑，是由于其具有良好的紫外光吸收 剂，而聚丙烯低紫外光敏感，苯并三唑能够对聚丙烯起到稳定的作用。而且受阻胺与苯并三 唑共同作用时对聚丙烯的抗老化性能具有明显的提升。而抗老化剂也可以选择聚苯并咪 唑，是由于其具有瞬间耐高温性，此外耐酸碱介质，耐焰和有自灭性，良好的机械和电绝缘 性，热收缩极小。也还可以选择二苯甲酮，由于聚丙烯对紫外线很敏感，所以其容易老化，而 二苯甲酮又能吸收紫外光后进行分解，所以能够有效的分散掉紫外光，起到对聚丙烯的抗 老化效果延缓的作用。
[0021 ]优选的，所述增塑剂由纳米二氧化硅和液体石蜡组成，纳米二氧化硅与液体石蜡 的重量组分比为（1-2): (15-30)。
[0022]通过上述技术方案，组分中添加的液体石蜡能够显著提高聚丙烯的冲击强度，而 纳米二氧化硅也能显著的提高聚丙烯的冲击强度，而两者共同作用时，其增强效果明显提 高。如此加入增塑剂后的聚丙烯其材料性能明显要更优。
[0023] 优选的，所述软化剂选择环烷基油。
[0024] 通过上述技术方案，因为环烷基油具有类似芳烃碳的环烷结构和类似直连碳的支 链结构，比石蜡基油具有更好的橡胶相容性，同时以环形饱和烃结构为主，耐老化性能好， 而且还克服了芳香基油的污染性，具备环保性。
[0025] 本发明的另一目的是提供一种插头的制备方法。
[0026] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种插头的制备方法包括如 下步骤： 步骤1:根据重量份，称取PP60-65份，氰硅橡胶3-5份，季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸 盐10-20份，硅钨酸1-2份，对苯二胺0.1-1.5份，苯并三唑0.1-1.5份，纳米二氧化硅1-2份， 液体石蜡15-30份，环烷基油0.5-15份，将上述组分依次加入高混机中混合5-10min，出料备 用； 步骤2:将步骤1中的出料放置在60-80 °C热风式料斗内干燥3-4小时； 步骤3:将步骤2干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的转速是400-600 转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160-180°C的真空条件下注塑到 模具中，并在该条件下保持10-15小时，冷却固化就得到插头。
[0027] 通过上述技术方案，将组合物混合均匀，挤出造粒，注塑成型，该过程能够实现插 头的制备过程，过程步骤设计合理。
[0028] 本发明的优点是通过在传统的聚丙烯中加入无卤阻燃添加剂实现了较好的阻燃 效果，而且材料具备环保性，不危害环境，也不会危害人体健康，而且该发明的材料无论在 较低还是较高的温度下都能够实现利用，具有很好的耐候性，其老化速度也缓慢，使用时间 久。
【具体实施方式】
[0029] 以下通过实施例对本发明做进一步详细说明。
[0030] 实施例一、 步骤1:称取重量份为60份的聚丙烯，重量份为3分的氰硅橡胶，重量份为10份的季戊四 醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为1份的硅钨酸，重量份为〇. 1份的对苯二胺，重量份为 〇. 1份的苯并三唑，重量分为1份的纳米二氧化娃，重量份为15份的液体石錯，重量份为0.5 份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合5min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在60°C热风式料斗内干燥3小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是400转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持10小时，冷却固化就得到插头。
[0031] 实施例二、 步骤1:称取重量份为62份的聚丙烯，重量份为3.5分的氰硅橡胶，重量份为13份的季戊 四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为1.1份的硅钨酸，重量份为〇. 3份的对苯二胺，重量 份为〇. 3份的苯并三唑，重量分为1.2份的纳米二氧化硅，重量份为16份的液体石蜡，重量份 为3份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合6min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在65 °C热风式料斗内干燥3.2小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是450转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于165Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持12小时，冷却固化就得到插头。
[0032] 实施例三、 步骤1:称取重量份为63份的聚丙烯，重量份为4分的氰硅橡胶，重量份为15份的季戊四 醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为1.5份的硅钨酸，重量份为0.5份的对苯二胺，重量份 为〇. 5份的苯并三唑，重量分为1.3份的纳米二氧化硅，重量份为17份的液体石蜡，重量份为 7份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合8min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在70°C热风式料斗内干燥3.6小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是500转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于170Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持13小时，冷却固化就得到插头。
[0033] 实施例四、 步骤1:称取重量份为64份的聚丙烯，重量份为4.5分的氰硅橡胶，重量份为17份的季戊 四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为1.7份的硅钨酸，重量份为0.7份的对苯二胺，重量 份为〇. 7份的苯并三唑，重量分为1.4份的纳米二氧化硅，重量份为18份的液体石蜡，重量份 为10份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合9min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在80°C热风式料斗内干燥3.8小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是550转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于175Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持14小时，冷却固化就得到插头。
[0034] 实施例五、 步骤1:称取重量份为65份的聚丙烯，重量份为5分的氰硅橡胶，重量份为20份的季戊四 醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为2份的硅钨酸，重量份为1份的对苯二胺，重量份为1 份的苯并三唑，重量分为1.5份的纳米二氧化硅，重量份为20份的液体石蜡，重量份为15份 的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合lOmin，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在80°C热风式料斗内干燥4小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是600转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于180Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持15小时，冷却固化就得到插头。
[0035] 对比例一、 对比例1区别于实施例1的特征在于，所述对比例1中的组分不包括阻燃剂及阻燃协效 剂。
[0036]步骤1:称取重量份为60份的聚丙烯，重量份为3分的氰硅橡胶，重量份为0.1份的 对苯二胺，重量份为〇. 1份的苯并三唑，重量分为1份的纳米二氧化硅，重量份为15份的液体 石錯，重量份为0.5份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混合5min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在60°C热风式料斗内干燥3小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是400转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持10小时，冷却固化就得到插头。
[0037] 对比例二、 对比例2区别于实施例1的特征在于，所述对比例2中的组分不包括阻燃协效剂。
[0038]步骤1:称取重量份为60份的聚丙烯，重量份为3分的氰硅橡胶，重量份为10份的季 戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐，重量份为〇. 1份的对苯二胺，重量份为〇. 1份的苯并三唑， 重量分为1份的纳米二氧化硅，重量份为15份的液体石蜡，重量份为0.5份的环烷基油， 将上述的原料放入高混机中混合5min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在60°C热风式料斗内干燥3小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是400转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持10小时，冷却固化就得到插头。
[0039] 对比例三、 对比例3区别于实施例1的特征在于，所述对比例3中的组分不包括阻燃剂。
[0040]步骤1:称取重量份为60份的聚丙烯，重量份为3分的氰硅橡胶，重量份为1份的硅 钨酸，重量份为0.1份的对苯二胺，重量份为0.1份的苯并三唑，重量分为1份的纳米二氧化 硅，重量份为15份的液体石蜡，重量份为0.5份的环烷基油，将上述的原料放入高混机中混 合5min，出料备用； 步骤2:将上述所得的产物放置在60°C热风式料斗内干燥3小时； 步骤3:将干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的频率是400转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160Γ的真空条件下注塑到模具 中，并在该条件下保持10小时，冷却固化就得到插头。
[0041 ]将本发材料所制得的阻燃插头进行相关性能的检测和比较。
[0042]将实施例1-5与对比例1-3所制得的插头利用GB 4609-84标准对其进行测定阻燃 剂的应用对材料燃烧性能的影响，对上述的样品在阻燃性能测试仪中测定其点燃的时间， 按照国家标准GB 2406-80,用HC-1型氧指数测定仪测定样品的极限氧指数，及利用差热分 析法对材料的氧化性能进行测试。
[0043] 通过上表的实施例与对比例的点燃时间及极限氧指数的测试说明，实施例中的材 料的阻燃性能明显优于对比例中材料的阻燃性能。
[0044] 以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发 明的保护范围由所附的权利要求确定。
【主权项】
1. 一种插头，包括插头芯及包覆在插头芯外部的绝缘层壳体，其特征在于:所述绝缘层 壳体材料包括如下重量份数的组分， PP 55-65份 有机硅聚合物 10-20份 季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸盐 10-30份 阻燃协效剂 0.1-2份 抗氧剂 0.1-1.5份 增塑剂 1-15份 软化剂 0.5-15份。2. 根据权利要求1所述的一种插头，其特征是:所述有机硅聚合物选择甲基乙烯基硅、 氰娃中的一种。3. 根据权利要求2所述的一种插头，其特征是:所述阻燃协效剂选择硅钨酸。4. 根据权利要求3所述的一种插头，其特征是:所述抗氧剂由受阻胺和抗老化剂组成。5. 根据权利要求4所述的一种插头，其特征是:所述受阻胺选择萘胺、对苯二胺、二苯胺 中的一种，所述抗老化剂选择聚苯并咪唑、苯并三唑、二苯甲酮中的一种。6. 根据权利要求4所述的一种插头，其特征是:所述增塑剂由纳米二氧化硅和液体石蜡 组成，纳米二氧化硅与液体石蜡的重量组分比为（1-2) : (15-30)。7. 根据权利要求5所述的一种插头，其特征是:所述软化剂选择环烷基油。8. -种如权利要求7所述的插头的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤： 步骤1:根据重量份，称取PP60-65份，氰硅橡胶3-5份，季戊四醇磷酸酯三聚氰胺氰尿酸 盐10-20份，硅钨酸1-2份，对苯二胺0.1-1.5份，苯并三唑0.1-1.5份，纳米二氧化硅1-2份， 液体石蜡15-30份，环烷基油0.5-15份，将上述组分依次加入高混机中混合5-10min，出料备 用； 步骤2:将步骤1中的出料放置在60-80°C热风式料斗内干燥3-4小时； 步骤3 :将步骤2干燥后的产物加入双螺旋挤出机挤出造粒，挤出机的转速是400-600 转/分钟； 步骤4:将插头芯放置在模具上，将步骤3所得的产物于160-180°C的真空条件下注塑到 模具中，并在该条件下保持10-15小时，冷却固化就得到插头。
【文档编号】C08L83/08GK106009283SQ201610525404
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】潘晓洁
【申请人】台州携康电子有限公司