[发明专利]用于电气设备的聚酯模塑组合物

说明书

本发明涉及适于制造模制部件的聚酯模塑组合物，所述模制部件可用于电气设备，更具体而言用于电气应用，如家用电器(诸如连接器)以及电路断路器和残余电流设备(RCD)并且尤其是小型或者微型电路断路器(MCB)中的外壳(外罩)。

在正常的使用条件下，模制部件和其中使用的材料可能被暴露于严酷的电气和热条件(诸如由电流产生的热、在电短路和热释放情况下的力学冲击、放电和通过其表面的漏电流)。这些条件要求制造外壳的材料不仅具有良好的机械性能，尤其是足够抗冲击性以耐受在电短路放电过程中的冲击，而且具有良好的电气性能。后者包括高的抗电痕性(trackingresistance)和良好的耐灼热导线性(glow wire resistance)，这表现为高的点燃温度和良好的火焰熄灭性能。材料还必须具有良好的在高温下和在机械负载下的尺寸稳定性，以允许在不同的气候条件下对热释放特性的充分控制和精确校准。此外，对于模塑组合物而言重要的性质包括良好的加工性，即，良好的流动性和短的模制周期时间，以及良好的绝缘性。除了上述所有的方面之外，还存在朝向小型化和朝向无卤阻燃材料的一般趋势，使得上述的要求更加重要。

对于许多电气应用，已经设定了多种国际标准，它们规定了标准方法、测试条件和必须满足的性能水平。

常用于确定抗电痕性的标准方法是UL-746A，其对应于ASTM D-3638-85和IEC 60112-第四版。在此方法中，抗电痕性被测定为对比电痕指数(CTI)。

为了测量阻燃性，灼热导线测试(Glow Wire Test)通常被接受并作为标准(尤其是在欧洲，还有世界的其它地区)。此测试可以根据国际标准IEC 60695-2-11来进行，该测试对于终产品进行，并且分级为通过或未通过(此后称为″GWFI-EPT″)，以及根据IEC 60695-2-12来进行，其中阻燃性被表示为灼热导线可燃性指数(GWFI)。除此之外，在几种家用电器中，灼热导线点燃温度(GWIT)是重要的，其根据IEC 60695-2-13测定。对于灼热导线测试(GWFI-EPT，GWFI和GWIT)的要求总是必须与材料使用厚度相关。

为了评价不同气候条件下的性能，利用不同的温度和湿度循环进行了一种热带地区测试。

根据标准，用于家用电器的材料的最小CTI值为250Volt。然而，此值与所施加的电压和设计的尺寸直接相关。在实际中，市场一般要求至少400Volt，以便能够允许更高的电压应用和/或允许进一步减小尺寸。除此之外，用于家用电器的材料必须具有至少850℃的GWFI和至少775℃的GWIT。用于MCB和RCD的材料必须具有至少960℃的GWFI-EPT。不存在对于CTI所规定的最低要求，而是越高越好，并且通常，使用至少400Volt的CTI值。

因此，适用于电气家庭应用、MCB和RCD的通用材料应该符合下面的要求：至少400Volt的CTI，至少775℃的GWIT、至少850℃的GWFI以及至少960℃的GWFI-EPT(如果仅仅是用于家用电器的话，775℃)，所有优选在1.0mm下测量。

很长时间以来，玻璃纤维增强和/或矿物填充的向聚酰胺模塑组合物已经成为用于MCB的外壳材料的选择。然而，要求不断在提高，而MCB和RCD制造商正在视图在经济、性能和/或环境要求方面进一步改善其产品。尽管有玻璃纤维增强，聚酰胺模塑组合物在其尺寸稳定性上是不令人满意的，并且在高温和湿度条件下在机械力作用下表现出太大的蠕变。