一种高压电器用导热绝缘胶粘剂及其制备方法与流程

文档序号:11171338阅读:786来源:国知局
本发明涉及电器绝缘材料
技术领域
,具体涉及一种高压电器用导热绝缘胶粘剂及其制备方法。
背景技术
:绝缘胶粘剂主要的应用领域有:电机主绝缘云母带的胶粘剂;其他绝缘上胶复合材料的胶粘剂、电机及电器设备粘结与灌封。随着电机电器向着高电压等级、大功率、大容量、高性能方向发展,绝缘胶粘剂有以下几个方向发展:1、高耐热等级及高导热性;2、高电气性能;3、高机械强度;4、低介质损耗。环氧树脂、有机硅树脂、改型酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂及聚硫橡胶等为基料的胶粘剂的出现,成功解决了一系列的粘结和绝缘密封等问题。随着近几年来电子产品的迅猛发展,电子部件的高密度安装而带来的散热需求增大,使得导热胶粘剂在电路板印刷、半导体包装、散热设计行业中需求增加。而由环氧树脂组合的固化物因其良好的绝缘性、低收缩率、耐化学品性、胶粘性能优秀而得到大规模应用。环氧树脂胶粘剂是应用最广泛的一种胶粘剂,但是单纯的环氧树脂粘度较大、散热不好,热量来不及散除,不适用于大功率电机电器设备,故需要研发一种改性环氧树脂胶粘剂,克服现有环氧胶粘剂的不足之处。另一方面酚醛类胶粘剂是以酚醛树脂(采用苯酚与甲醛反应制得)主要成分的胶粘剂。由于反应条件不同(含助剂不同)它可以形成热塑性树脂或热固性树脂。酚醛胶粘剂具有成本较低(低于环氧胶粘剂)、耐热性能较好的特点,但存在脆性的缺点。而对于高压电器设备来说,其工作环境温度高,强腐蚀性,绝缘等级要求高。现有酚醛胶粘剂的性能指标尚不能满足上述要求,对于不同种金属之间、金属与塑料之间的粘接存在粘接强度、韧性及耐老化性能方面有待进一步提高的问题。因此研发新的性能优异的导热绝缘胶粘剂和制备工艺具有重要的意义。技术实现要素:针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种高压电器用导热绝缘胶粘剂,该导热绝缘胶粘剂具有具有粘接性能好、导热系数高、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能和抗老化性能较好的优点,特别适用于高压电器设备间的粘结,同时本发明的制备方法成本较低、原料易得且工艺简明,具有较大的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案:本发明提供了一种高压电器用导热绝缘胶粘剂,包括以下重量份的原料:酚醛树脂40-50份、环氧树脂60-70份,二氧化硅10-20份、云母粉35-45份、丁腈胶乳15-25份、环烷酸锌2-4份、聚酰胺树脂2-4份、固化剂8-16份、促进剂3-5份、稀释剂9-15份、偶联剂4-8份和绝缘导热剂10-20份。优选地,所述高压电器用导热绝缘胶粘剂包括以下重量份的原料:酚醛树脂45份、环氧树脂65份,二氧化硅15份、云母粉40份、丁腈胶乳20份、环烷酸锌3份、聚酰胺树脂3份、固化剂12份、促进剂4份、稀释剂12份、偶联剂6份和绝缘导热剂15份。优选地,所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂和多官能团型环氧树脂中的一种或几种。优选地,所述固化剂为胺类固化剂和酸酐类固化剂中的一种或几种;所述促进剂为乙醇胺、促进剂px中的一种或几种。优选地,所述稀释剂为非活性稀释剂丙酮;所述偶联剂为硅烷偶联剂。优选地,所述绝缘导热剂包括碳化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铝、金刚石粉和氮化硅中的一种或多种。本发明还提供了一种高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组分备用;步骤二,将偶联剂、稀释剂混合加入高速搅拌机中,在搅拌转速300-400r/min下搅拌5-10分钟,再加入二氧化硅、云母粉、环烷酸锌和绝缘导热剂,继续搅拌25-35分钟,送入烘干箱中烘干得到混合物a;步骤三,将酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂加入高速搅拌机中,在搅拌转速200-300r/min下搅拌20-30分钟时,再加入丁腈胶乳、固化剂、促进剂和步骤二制得的混合物a,以250-350r/min的搅拌转速继续搅拌15-25分钟,制得发明的高压电器用导热绝缘胶粘剂。优选地,所述高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备步骤为:步骤一,按要求称量各组分备用;步骤二,将偶联剂、稀释剂混合加入高速搅拌机中,在搅拌转速350r/min下搅拌8分钟,再加入二氧化硅、云母粉、环烷酸锌和绝缘导热剂,继续搅拌30分钟,送入烘干箱中烘干得到混合物a;步骤三,将酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂加入高速搅拌机中,在搅拌转速250r/min下搅拌25分钟时,再加入丁腈胶乳、固化剂、促进剂和步骤二制得的混合物a,以300r/min的搅拌转速继续搅拌20分钟,制得发明的高压电器用导热绝缘胶粘剂。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂添加的绝缘导热剂主要为碳化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铝、金刚石粉和氮化硅中的一种或几种,能够有效提高制备的胶黏剂的导热性能,同时不影响其绝缘性。(2)本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂通过添加的云母粉和二氧化硅能够有效增强胶粘剂的绝缘性能,同时还能够提高胶粘剂的温度稳定性。(3)本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂主料采用了酚醛树脂和环氧树脂相结合,并添加了聚酰胺树脂作为改性剂,大大提高了发明的胶粘剂的粘结性能和机械性能。(4)本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂添加的固化剂、促进剂、环烷酸锌能大幅提高制备的导热绝缘胶粘剂的机械性能和耐老化耐腐蚀性能。(5)本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备方法,其材料成本较低、原料易得且工艺简明,具有较大的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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.本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂,包括以下重量份的原料:酚醛树脂40份、环氧树脂60份,二氧化硅10份、云母粉35份、丁腈胶乳15份、环烷酸锌2份、聚酰胺树脂2份、固化剂8份、促进剂3份、稀释剂9份、偶联剂4份和绝缘导热剂10份。本实施例中环氧树脂为双酚a型环氧树脂。本实施例中固化剂为胺类固化剂;所述促进剂为乙醇胺。本实施例中稀释剂为非活性稀释剂丙酮;所述偶联剂为硅烷偶联剂。本实施例中绝缘导热剂为碳化硅。本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组分备用;步骤二,将偶联剂、稀释剂混合加入高速搅拌机中,在搅拌转速300r/min下搅拌10分钟,再加入二氧化硅、云母粉、环烷酸锌和绝缘导热剂,继续搅拌35分钟,送入烘干箱中烘干得到混合物a;步骤三,将酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂加入高速搅拌机中,在搅拌转速200r/min下搅拌30分钟时,再加入丁腈胶乳、固化剂、促进剂和步骤二制得的混合物a,以250r/min的搅拌转速继续搅拌25分钟,制得发明的高压电器用导热绝缘胶粘剂。实施例2.本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂,包括以下重量份的原料:酚醛树脂50份、环氧树脂70份,二氧化硅20份、云母粉45份、丁腈胶乳25份、环烷酸锌4份、聚酰胺树脂4份、固化剂16份、促进剂5份、稀释剂15份、偶联剂8份和绝缘导热剂20份。本实施例中环氧树脂为双酚f型环氧树脂。本实施例中固化剂为酸酐类固化剂;所述促进剂为促进剂px。本实施例中稀释剂为非活性稀释剂丙酮;所述偶联剂为硅烷偶联剂。本实施例中绝缘导热剂为氮化硼。本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组分备用;步骤二,将偶联剂、稀释剂混合加入高速搅拌机中,在搅拌转速400r/min下搅拌5分钟,再加入二氧化硅、云母粉、环烷酸锌和绝缘导热剂,继续搅拌25分钟,送入烘干箱中烘干得到混合物a;步骤三,将酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂加入高速搅拌机中,在搅拌转速300r/min下搅拌20分钟时,再加入丁腈胶乳、固化剂、促进剂和步骤二制得的混合物a,以350r/min的搅拌转速继续搅拌15分钟,制得发明的高压电器用导热绝缘胶粘剂。实施例3.本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂,包括以下重量份的原料:酚醛树脂45份、环氧树脂65份,二氧化硅15份、云母粉40份、丁腈胶乳20份、环烷酸锌3份、聚酰胺树脂3份、固化剂12份、促进剂4份、稀释剂12份、偶联剂6份和绝缘导热剂15份。本实施例中多官能团型环氧树脂。本实施例中固化剂为胺类固化剂;所述促进剂为乙醇胺。本实施例中稀释剂为非活性稀释剂丙酮;所述偶联剂为硅烷偶联剂。本实施例中绝缘导热剂包括氮化硅。本实施例的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组分备用;步骤二,将偶联剂、稀释剂混合加入高速搅拌机中,在搅拌转速350r/min下搅拌8分钟,再加入二氧化硅、云母粉、环烷酸锌和绝缘导热剂,继续搅拌30分钟,送入烘干箱中烘干得到混合物a;步骤三,将酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂加入高速搅拌机中,在搅拌转速250r/min下搅拌25分钟时,再加入丁腈胶乳、固化剂、促进剂和步骤二制得的混合物a,以300r/min的搅拌转速继续搅拌20分钟,制得发明的高压电器用导热绝缘胶粘剂。以上各实施例制备的高压电器用导热绝缘胶粘剂的性能测试结果如下:测试项目实施例1实施例2实施例3对比例热导率(w/m·k)2.132.242.181.41电阻率(ω·cm)6×10135×10135.5×10133×1013粘结剪切强度(mpa)9.358.278.967.86本发明的一种高压电器用导热绝缘胶粘剂具有粘接性能好、导热系数高、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能和抗老化性能较好的优点,特别适用于高压电器设备间的粘结,同时本发明的制备方法成本较低、原料易得且工艺简明,具有较大的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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