使用非卤化阻燃聚合物组合物的电连接器的制作方法

专利2025-06-12  9


本发明涉及在电连接器中使用的非卤化阻燃聚合物组合物。特别地,本发明涉及具有在增材制造工艺中制造的电连接器所需的可燃性和机械性能的非卤化阻燃聚合物组合物。


背景技术:

1、在电子行业中,诸如连接器之类的电气部件用于许多不同的应用中。安全是此类部件的关键目标,尤其是在家用电器行业。由于存在人为使用不当、过电流或有线的电气部件内的短路故障的可能性,因此应当创建防火要求来确定此类部件的可燃性。

2、行业上已经创建防火要求以评估和评定在电子行业中使用的部件的可燃性。从历史上看,已经开发了许多不同的方法来评估材料的可燃性和耐火性。这些方法提供了比较部件的抵抗引燃、自熄火焰(如果可能发生引燃的话)和不传播火的趋势的方法。用于测量可燃性的测试的示例为iec 60695-2-11(版本2.0;2021)和iec 60695-2-13(2021)的灼热丝测试。

3、当对最终产品进行灼热丝测试时,使用iec 60695-2-11的灼热丝测试。通过将元件加热到预定温度来进行灼热丝测试。待测试的样品固定就位,并且将薄纸定位在样品下方。在达到预定温度之后,然后将加热元件在1n的标称设定力下压入样品材料中持续30秒。如果样品没有引燃、或样品在移除加热元件之后在30秒内自熄,则该样品通过测试。此外,如果发生滴落,样品可能不会引燃薄纸。

4、iec 60695-2-13适用于固体材料的用于引燃性的测试试样,用于确定灼热丝引燃温度(glow wire ignition temperature,gwit)。gwit是比最大测试温度高25°k(对于900℃和930℃为30°k)的温度,在该最大测试温度下,处于相关厚度的三个测试试样不会引燃,或者对于任何单个火焰事件,进行持续燃烧不超过5秒的时间,并且试样不完全燃烧。

5、然而,当使用3d打印或增材制造来生产电连接器的壳体和部件时,在实现所期望的可燃性和耐火性目标中遇到各种困难。

6、三维打印或增材制造在过去的几十年里作为制造原型以及最终用户生产产品的一种手段越来越流行。随着3d产品的范围变得多样化,人们对开发呈现可燃性和耐火性的可打印材料的兴趣也在增加。然而,由于3d打印机的产品受到被组合到给定产品中的一种或多种材料的约束,该技术仍然受到约束。

7、在三维打印中使用的两种已知技术是立体平版打印(stereolithography,sla)和数字光透射(digital light projection,dlp)。这两种技术都是基于光聚合。这两种方法的策略是基于对填充有可光固化材料的贮存器的光照射。

8、当前的可光固化的聚合物组合物不允许获得具有令人满意或期望的可燃性和耐火性的产品。因此,需要一种非卤化阻燃聚合物组合物,其具有高延伸率、良好的稳定性、韧性、良好的粘度,并且满足iec 60695-2-11和iec 60695-2-13的高性能灼热丝测试。该非卤化阻燃聚合物可以被用于使用增材制造工艺来制造诸如电连接器之类的最终产品。该非卤化阻燃聚合物组合物可以用于电连接器中,优选地用于此类连接器的闩锁。


技术实现思路

1、实施例涉及电连接器,该电连接器具有由非卤化阻燃(non-halogenated flameretardant)聚合物组合物形成的壳体。该非卤化阻燃聚合物组合物在满足可燃性性能要求的同时保持挠性与刚度的平衡,以允许连接器正确地操作。

2、实施例涉及包含树脂、非卤化阻燃剂、增效剂(synergist)和炭化剂(charringagent)的非卤化阻燃聚合物组合物。

3、实施例涉及可以被打印并被用于增材制造工艺的非卤化阻燃聚合物组合物。

4、另一实施例涉及电连接器的由非卤化阻燃聚合物组合物制成的部件,例如带有闩锁的连接器壳体,该非卤化阻燃聚合物组合物包含树脂、非卤化阻燃剂和炭化剂。

5、结合附图,从以下优选实施例的更详细的描述中本发明的其他特征和优点将是明显的,附图通过示例的方式示出了本发明的原理。



技术特征:

1.一种电连接器,包括:

2.根据权利要求1所述的电连接器,其中,所述闩锁被构造成与配合连接器配合操作。

3.根据权利要求2所述的电连接器,其中,所述闩锁由所述壳体的所述非卤化阻燃聚合物组合物形成。

4.根据权利要求3所述的电连接器,其中,所述壳体和所述闩锁由增材制造工艺形成。

5.根据权利要求1所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃聚合物组合物包含树脂、非卤化阻燃剂、增效剂和炭化剂。

6.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述树脂选自由丙烯酸酯、丙烯酸酯环氧树脂、烯烃、环氧树脂和氰酸酯基光聚合物组成的组,优选地,其中所述树脂在最终固化之后具有4%至10%的延伸率。

7.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃剂选自由金属氢氧化物、惰性矿物和磷基添加剂组成的组。

8.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃剂选自由聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化镁、三氧化铝、红磷、焦磷酸哌嗪、磷酸酯及其组合组成的组。

9.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃剂包含所述非卤化阻燃聚合物组合物的重量的10%至20%。

10.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述增效剂选自由硼酸锌和三氧化二锑组成的组,优选地,其中所述增效剂包含所述非卤化阻燃聚合物组合物的组合物重量的1%至5%。

11.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述炭化剂是粘土,优选地,其中所述粘土是基于季铵盐的有机改性的高纯度、超细且天然存在的针状硅酸盐。

12.根据权利要求5所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃聚合物组合物中的所述炭化剂的范围为所述非卤化阻燃聚合物组合物的重量的0.04%至2%。

13.根据权利要求1所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃聚合物组合物包含丙烯酸酯光聚合物、三聚氰胺聚磷酸盐、硼酸锌和粘土。

14.根据权利要求1所述的电连接器,其中,所述非卤化阻燃聚合物组合物:(a)使用brookfield粘度计,在1rpm和25℃下,具有小于10,000cps的粘度;或(b)在约10小时至约24小时的时间段内不存在沉积物。

15.一种通过增材制造工艺来制造电连接器的方法,包括使用增材制造用非卤化阻燃聚合物组合物来形成壳体,所述非卤化阻燃聚合物组合物在满足可燃性性能的同时保持挠性与刚度的平衡,以允许所述连接器正确地操作。


技术总结
描述了一种电连接器(18),该电连接器具有由非卤化阻燃聚合物组合物形成的壳体(10)。非卤化阻燃聚合物组合物经配制以在满足可燃性性能要求的同时保持挠性与刚度的平衡,以允许连接器正确地操作。

技术研发人员:杰茜卡·H·B·赫蒙德
受保护的技术使用者:泰连解决方案有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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