一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法
阅读说明：本技术 一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法 (Environment-friendly capacitor plastic shell and processing method thereof ) 是由 胡文婷 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电容器塑料外壳技术领域,具体为一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法,包括以下重量份原料：ABS树脂30-40份、聚酰胺40-50份、纳米氧化铜3-8份、纳米氧化锌4-7份、芳纶纤维6-8份、玻璃纤维8-10份、改性石墨10-12份、偶联剂1-2份；本发明加入改性石墨,得到的改性石墨具有网状孔道结构,将纳米氧化铜和纳米氧化锌负载在孔道中,避免团聚；同时,通过混合酸的腐蚀,使得改性石墨的表面被刻蚀出缺陷,有利于羧基、羟基等酸性基团的接枝,继而提高了聚酰胺和改性石墨的界面结合力,聚酰胺和改性石墨相容,提高了聚酰胺的耐热性和耐磨性,并且,实现负载在改性石墨上的纳米氧化铜和纳米氧化锌充分混散在聚酰胺基体中,提高了塑料外壳的防霉抗菌性能。(The invention relates to the technical field of capacitor plastic shells, in particular to an environment-friendly capacitor plastic shell and a processing method thereof, wherein the environment-friendly capacitor plastic shell comprises the following raw materials in parts by weight: 30-40 parts of ABS resin, 40-50 parts of polyamide, 3-8 parts of nano copper oxide, 4-7 parts of nano zinc oxide, 6-8 parts of aramid fiber, 8-10 parts of glass fiber, 10-12 parts of modified graphite and 1-2 parts of coupling agent; according to the invention, modified graphite is added, the obtained modified graphite has a net pore channel structure, and the nano copper oxide and the nano zinc oxide are loaded in the pore channel, so that agglomeration is avoided; meanwhile, the surface of the modified graphite is etched to have defects through corrosion of mixed acid, grafting of acid groups such as carboxyl and hydroxyl is facilitated, interface bonding force of polyamide and the modified graphite is improved, the polyamide is compatible with the modified graphite, heat resistance and wear resistance of the polyamide are improved, the nano copper oxide and the nano zinc oxide loaded on the modified graphite are fully mixed and dispersed in a polyamide matrix, and mildew-proof and antibacterial properties of the plastic shell are improved.)
技术领域
本发明涉及电容器塑料外壳技术领域，具体涉及一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法。
背景技术
电容器是两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成，当在两金属间加上电压时，电容器上就会存储电荷，所以电容器是储能元件，电容器按照制造材料不同分为：瓷介电容器、电解电容器、涤纶电容器等，随着电子行业的迅速发展，高水平、低价格的电子产品要求越来越迫切，电容器作为电子基础产品，因此对电容器要求越来越高。
电容器外壳多采用塑料制品，以高分子聚合物为基体，再添加填料用于提高基体的性能。但现有技术中的电容器外壳的耐热性和防霉性能较为一般。为此，我们提出一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种环保型电容器塑料外壳及其加工方法，以此来克服背景技术中提及的问题。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂30-40份、聚酰胺40-50份、纳米氧化铜3-8份、纳米氧化锌4-7份、芳纶纤维6-8份、玻璃纤维8-10份、改性石墨10-12份、偶联剂1-2份。
优选的，ABS树脂35份、聚酰胺45份、纳米氧化铜5份、纳米氧化锌6份、芳纶纤维7份、玻璃纤维9份、改性石墨12份、偶联剂2份。
优选的，所述纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
本发明还提供了一种环保型电容器塑料外壳的加工方法，具体包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌30-50min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼2-5min，得到混料A；
(3)取混合酸放入反应器中，将石墨和重铬酸钾均匀混合后倒入反应器中，在25-35℃下反应1-2h，过滤后对滤固水洗至中性，再抽滤并进行高温处理，得到改性石墨；
(4)将改性石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(5)将步骤(4)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼2-3min，得到混料B；
(6)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
优选的，步骤(3)中，所述石墨和重铬酸钾的质量比为3：1，且石墨和混合酸的固液比为1：8g/ml。
优选的，步骤(3)中，所述混合酸中硝酸和磷酸的质量比为2：1，所述硝酸和磷酸的浓度均为8mol/L。
优选的，步骤(3)中，所述高温处理是将抽滤后的滤固放在马弗炉中以750-800℃处理50-60s。
本发明的有益效果：
本发明中聚酰胺基体的耐热性较差，通过加入改性石墨，利用重铬酸钾对石墨进行氧化并使用混合酸对其插层，在高温处理后，得到的改性石墨具有大量的网状孔道结构，有利于将纳米氧化铜和纳米氧化锌负载在孔道中，避免团聚；同时，通过混合酸的腐蚀，使得改性石墨的表面被刻蚀出缺陷，有利于羧基、羟基等酸性基团的接枝，继而提高了聚酰胺和改性石墨的界面结合力，聚酰胺和改性石墨相容，提高了聚酰胺的耐热性和强度，并且，实现负载在改性石墨上的纳米氧化铜和纳米氧化锌充分混散在聚酰胺基体中，提高了塑料外壳的防霉抗菌性能；
本发明通过加入偶联剂、芳纶纤维和玻璃纤维，通过利用偶联剂对芳纶纤维和玻璃纤维表面进行改性，降低了芳纶纤维、玻璃纤维的亲水性，有利于芳纶纤维、玻璃纤维充分分散在ABS树脂中，提高了ABS树脂的强度、耐热性和尺寸稳定性；利用ABS树脂和聚酰胺作为基体，是一种非结晶与结晶聚合物的共混物，综合了二者的优点，增强了塑料外壳的质量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂30份、聚酰胺40份、纳米氧化铜3份、纳米氧化锌4份、芳纶纤维6份、玻璃纤维8份、改性石墨10份、偶联剂1份。
纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间；偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
上述环保型电容器塑料外壳的加工方法包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌30min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼2min，得到混料A；
(3)取混合酸放入反应器中，将石墨和重铬酸钾均匀混合后倒入反应器中，在25℃下反应1h，过滤后对滤固水洗至中性，再抽滤并放在马弗炉中以750℃处理50s，得到改性石墨；
(4)将改性石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1000r/min的转速搅拌20min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(5)将步骤(4)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼2min，得到混料B；
(6)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
石墨和重铬酸钾的质量比为3：1，且石墨和混合酸的固液比为1：8g/ml；混合酸中硝酸和磷酸的质量比为2：1，硝酸和磷酸的浓度均为8mol/L。
实施例2
一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂35份、聚酰胺45份、纳米氧化铜5份、纳米氧化锌6份、芳纶纤维7份、玻璃纤维9份、改性石墨12份、偶联剂2份。
纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间；偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
上述环保型电容器塑料外壳的加工方法包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌40min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼3min，得到混料A；
(3)取混合酸放入反应器中，将石墨和重铬酸钾均匀混合后倒入反应器中，在30℃下反应1.5h，过滤后对滤固水洗至中性，再抽滤并放在马弗炉中以750℃处理50s，得到改性石墨；
(4)将改性石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1200r/min的转速搅拌25min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(5)将步骤(4)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼2min，得到混料B；
(6)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
石墨和重铬酸钾的质量比为3：1，且石墨和混合酸的固液比为1：8g/ml；混合酸中硝酸和磷酸的质量比为2：1，硝酸和磷酸的浓度均为8mol/L。
实施例3
一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂35份、聚酰胺45份、纳米氧化铜5份、纳米氧化锌6份、芳纶纤维7份、玻璃纤维9份、改性石墨12份、偶联剂2份。
纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间；偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
上述环保型电容器塑料外壳的加工方法包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌30min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼4min，得到混料A；
(3)取混合酸放入反应器中，将石墨和重铬酸钾均匀混合后倒入反应器中，在30℃下反应1h，过滤后对滤固水洗至中性，再抽滤并放在马弗炉中以800℃处理55s，得到改性石墨；
(4)将改性石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1300r/min的转速搅拌25min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(5)将步骤(4)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼2.5min，得到混料B；
(6)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
石墨和重铬酸钾的质量比为3：1，且石墨和混合酸的固液比为1：8g/ml；混合酸中硝酸和磷酸的质量比为2：1，硝酸和磷酸的浓度均为8mol/L。
实施例4
一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂40份、聚酰胺50份、纳米氧化铜8份、纳米氧化锌7份、芳纶纤维8份、玻璃纤维10份、改性石墨12份、偶联剂2份。
纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间；偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
上述环保型电容器塑料外壳的加工方法包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌50min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼5min，得到混料A；
(3)取混合酸放入反应器中，将石墨和重铬酸钾均匀混合后倒入反应器中，在35℃下反应2h，过滤后对滤固水洗至中性，再抽滤并放在马弗炉中以800℃处理60s，得到改性石墨；
(4)将改性石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1500r/min的转速搅拌30min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(5)将步骤(4)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼3min，得到混料B；
(6)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
石墨和重铬酸钾的质量比为3：1，且石墨和混合酸的固液比为1：8g/ml；混合酸中硝酸和磷酸的质量比为2：1，硝酸和磷酸的浓度均为8mol/L。
对比例1
一种环保型电容器塑料外壳，包括以下重量份原料：ABS树脂35份、聚酰胺45份、纳米氧化铜5份、纳米氧化锌6份、芳纶纤维7份、玻璃纤维9份、石墨12份、偶联剂2份。
纳米氧化铜和纳米氧化锌的粒径均在80-100nm之间；偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
上述环保型电容器塑料外壳的加工方法包括以下步骤：
(1)将偶联剂分散在去离子水中，并向其中加入芳纶纤维和玻璃纤维，搅拌40min，过滤后干燥，得到改性芳纶纤维和改性玻璃纤维；
(2)将ABS树脂、改性芳纶纤维和改性玻璃纤维放入密炼机中密炼3min，得到混料A；
(3)将石墨、纳米氧化铜和纳米氧化锌分散在去离子水中，以1200r/min的转速搅拌25min，得到浆料，过滤浆料后烘干；
(4)将步骤(3)中所得产物和聚酰胺放入密炼机中与混料A混合并继续密炼2min，得到混料B；
(5)将混料B送入热流道共挤模具内进行热熔挤压成型，即得环保型电容器塑料外壳。
性能检测
试验方法：分别对实施例1-4和对比例1中环保型电容器塑料外壳进行测试，按照《ISO75B》测量热形变温度，按照QB/T2591-2003测量抗菌效果。具体检测结果如表1所示。
表1性能检测
由表1看出，本发明中的电容器塑料外壳的的耐热性和防霉抗菌性能均较为优良；对比例1中并未对石墨进行改性，石墨与聚酰胺相容性较差，致使耐热性变差；未改性的石墨不能对纳米氧化铜和纳米氧化锌进行吸附，纳米氧化铜和纳米氧化锌不能很好的分散在基体中，致使抗菌效果变差。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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