專利名稱：環(huán)氧樹脂組成物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣絕緣材料領域的環(huán)氧樹脂組合物，特別涉及一種液態(tài)環(huán)氧樹脂組成物，適合用于制作絕緣件，尤其是變壓器、互感器及中高壓開關絕緣件。
背景技術：
環(huán)氧樹脂是一類重要的熱固性樹脂，是聚合物復合材料中應用最廣泛的基體樹月旨，環(huán)氧樹脂固化物具有優(yōu)異的粘接性能、耐磨性能、機械性能、電絕緣性能、化學穩(wěn)定性能、耐高低溫性能，以及收縮率低、易加工成型和成本低廉等優(yōu)點，在膠粘劑、電子儀表、輕工、建筑、機械、航天航空、涂料、電子電氣絕緣材料及先進復合材料等領域得到廣泛應用，常見的環(huán)氧樹脂主要有2種類型，一是雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂，通常被稱為雙酚A環(huán)氧樹脂，占環(huán)氧樹脂總產量的90%，可由2，2雙對羥基苯基丙烷(雙酚A)與環(huán)氧氯丙烷在 堿存在下聚合而得；另一是高官能度環(huán)氧樹脂(分子中具有2個以上環(huán)氧基)，它可由線型酚醛樹脂和環(huán)氧氯丙烷聚合得到，也可由4，4' 2 二氨基二苯甲烷或4，4' 2 二胺基二苯醚與環(huán)氧氯丙烷縮合得到。中國專利號85102717公開了一種環(huán)氧樹脂組成物，該組成物具有良好的室溫貯存穩(wěn)定性，具有較好的耐熱性能、機械性能和電氣性能，可用作浸潰漆、膠粘劑、層壓材料和澆注料等，但存在著腐蝕性，且加工實現難度大。目前，環(huán)氧樹脂組合物已廣泛應用于電子電氣行業(yè)，如各種電子器件、集成電路封裝材料和電路板、制造工業(yè)零件玻璃鋼制品、中高壓變壓器、互感器和開關等產品。在電氣領域主要工藝技術有真空澆注和新技術APG工藝。隨著APG工藝的迅速發(fā)展，APG技術消除了大型澆注件的表面缺陷和內應力，提高了材質的致密性、機電性能和穩(wěn)定性，大大縮短了生產周期，具有優(yōu)質、高效、節(jié)能、節(jié)材、污染小、成本低一系列優(yōu)點，但仍存在著耐熱性等問題，而為了提高環(huán)氧樹脂固化制品的耐熱性，通常采用的方法是增加固化制品的交聯(lián)密度，因此，增加環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的濃度是必要的，然而，以此方法，固化制品含有大量衍生于環(huán)氧基的仲羥基，損害了半導體封裝材料和電路板漆的性能，如防潮和低穩(wěn)定性。日本專利申請,第一次出版公開NO. Hei8-27250和日本專利申請，第一次出版公開NO. Hei9-48839中公開了使用二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂作為半導體封裝材料中環(huán)氧樹脂的技術，該材料的固化制品具有很好的耐熱性并且沒有損害其所需的電氣性能，如防潮，但穩(wěn)定性較低。在電氣領域，與環(huán)氧樹脂配套廣泛使用的固化劑是苯酐和甲基四氫苯酐，苯酐是一種廉價的、性能優(yōu)良的環(huán)氧樹脂固化劑，與環(huán)氧樹脂的固化物具有高TG，高機械強度，電氣性能優(yōu)良等顯著優(yōu)點，但是其為固態(tài)時，常溫或低溫下不能使用；加熱熔化，高溫使用，其易升華、毒性強，甲基四氫苯酐在常溫下為液態(tài)、低毒性，但是與環(huán)氧樹脂的固化物TG偏低，價格高。苯酐的液化是一項非常重要而有意義的技術。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種腐蝕性低、機械強度高、毒性小、電氣性能好、TG高的環(huán)氧樹脂組成物，適用于采用APG和澆注成型的絕緣產品，如變壓器、互感器、電抗器和開關及其相關絕緣部件等。本發(fā)明所采用的技術方案如下環(huán)氧樹脂組成物，其含有的組分及配比為a.液態(tài)改性環(huán)氧樹脂100
b.液態(tài)酸酐混合物固化劑40-150液態(tài)改性環(huán)氧樹脂，為100重量份的雙酚A型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂。所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量小于250。液態(tài)酸酐混合物固化劑，通過改性劑與苯酐聚合或混合后，生成的液態(tài)酸酐聚合物混合物。所述改性劑是一種以甲基四氫苯酐為主要成分的聚合物，用來與苯酐進一步反應或混合，目的是使苯酐液化。液態(tài)酸酐聚合物混合物，其目的是使苯酐液體化，苯酐是一種廉價的、性能優(yōu)良的環(huán)氧樹脂固化劑，與環(huán)氧樹脂的固化物具有高TG，高機械強度，電氣性能優(yōu)良等顯著優(yōu)點，但是其固態(tài)，在常溫或低溫下不能使用；易升華、毒性強。苯酐液態(tài)化后，方便常溫或低溫下(60°C以下)使用，不升華，降低了操作毒性。所述的液態(tài)酸酐聚合物混合物與所述的液態(tài)改性環(huán)氧樹脂反應可以得到玻璃化轉變溫度(TG)更高的固化物材料。環(huán)氧樹脂組成物，其制備方法為用自制改性劑與苯酐混合或反應，得到a液態(tài)酸酐聚合物固化劑40-150份；用BPA型環(huán)氧樹脂或在BPA型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂得到b液態(tài)改性環(huán)氧樹脂物100份，用這種酸酐與環(huán)氧樹脂配合物，加入200-400份硅微粉填料和O. 3-2. O份促進劑后，即制備一種可以用于澆注和APG技術的電氣絕緣環(huán)氧樹脂組成物。這種環(huán)氧樹脂組成物的特點是高玻璃化轉變溫度和較低的成本。
圖I為本發(fā)明的制備流程圖
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進一步進行說明環(huán)氧樹脂組成物，其含有的組分及配比為a.液態(tài)改性環(huán)氧樹脂100b.液態(tài)酸酐混合物固化劑40-150液態(tài)改性環(huán)氧樹脂，為100重量份的雙酚A型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂，如液態(tài)的雙酚F型環(huán)氧樹脂或液態(tài)酚醛環(huán)氧樹脂或液態(tài)脂環(huán)基縮水甘酯等。
所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量小于250。液態(tài)酸酐混合物固化劑，是通過自制的改性劑與苯酐聚合或混合后，生成的液態(tài)酸酐聚合物混合物。所述改性劑是一種以甲基四氫苯酐為主要成分的聚合物，用來與苯酐進一步反應或混合。環(huán)氧樹脂組成物，其制備方法為用自制改性劑與苯酐混合或反應，得到a液態(tài)酸酐聚合物固化劑40-150份；用BPA型環(huán)氧樹脂或在BPA型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂得到b液態(tài)改性環(huán)氧樹脂物100份。用這種酸酐與環(huán)氧樹脂配合物，加入200-400份硅微粉填料和O. 3-2. O份促進劑后，即制備一種可以用于澆注和APG技術的電氣絕緣環(huán)氧樹脂組成物。實施例一液態(tài)酸酐混合物固化劑80份，加入液體BPA環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在30°C的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在80V條件下和140°C條件下分別加熱固化4小時和10小時，得到的固化材料，固化材料TG值為125°C，拉伸強度為85MPA。實施例二 甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑80份，加入液體BPA環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在30°C的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在80°C條件下和140°C條件下分別加熱固化4小時和10小時，得到的固化材料，固化材料TG值為115°C，拉伸強度為70MPA。實施例三液體酸酐混合物固化劑80份，加入雙酚F改性液體環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在30°C的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在80°C條件下和140°C條件下分別加熱固化4小時和10小時，得到的固化材料，固化材料TG值為123°C，拉伸強度為89MPA。實施例四液體酸酐混合物固化劑80份，加入酚醛環(huán)氧樹脂改性液體環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在30°C的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在80°C條件下和140°C條件下分別加熱固化4小時和10小時，得到的固化材料，固化材料TG值為138°C，拉伸強度為77MPA。實施例五液體酸酐混合物固化劑80份，加入液體BPA環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在60°C的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在80V條件下和140°C條件下分別加熱固化4小時和10小時，得到的固化材料，固化材料TG值為123°C，拉伸強度為89MPA。實施例六苯酐固化劑70份，加入液體BPA環(huán)氧樹脂100份和300份硅微粉填料后，再加入促進劑I份，在60°c的溫度下真空攪拌脫氣后，苯酐不溶解，不能使用。通過上述六組實施例對比發(fā)現，采用酸酐聚合物混合物使苯酐液體化，可使環(huán)氧、樹脂的固化物具有高TG、高機械強度、電氣性能優(yōu)良等顯著優(yōu)點，苯酐固體狀態(tài)在常溫或低溫下不能使用，高溫下易升華、毒性強，苯酐液態(tài)化后，方便常溫或低溫下(60°C 以下)使用，不升華，降低了操作毒性。
權利要求
1.環(huán)氧樹脂組成物，其特征在于，其含有的組分及配比為 a.液態(tài)改性環(huán)氧樹脂100 b.液態(tài)酸酐混合物固化劑40-150 液態(tài)改性環(huán)氧樹脂，為100重量份的雙酚A型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂。
液態(tài)酸酐混合物固化劑，是通過自制改性劑與苯酐聚合或混合后而生成的液態(tài)酸酐聚合物混合物。
2.根據權利要求I所述的環(huán)氧樹脂組成物，其特征在于，所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量小于250，常溫下為液體。
3.根據權利要求I所述的環(huán)氧樹脂組成物，其特征在于，所述改性劑是一種以甲基四氫苯酐為主要成分的聚合物，用來與苯酐進一步反應或混合，目的是使苯酐液化。
4.根據權利要求I所述的環(huán)氧樹脂組成物，其特征在于，所述的液態(tài)酸酐聚合物混合物與所述的液態(tài)改性環(huán)氧樹脂反應可以得到玻璃化轉變溫度TG更高的固化物材料。
5.如權利要求I所述環(huán)氧樹脂組成物的制備方法，其特征在于，其制備方法為用自制改性劑與苯酐混合或反應，得到a液態(tài)酸酐聚合物固化劑40-150份；用BPA型環(huán)氧樹脂或在BPA型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂得到b液態(tài)改性環(huán)氧樹脂物100份，用這種酸酐與環(huán)氧樹脂配合物，加入200-400份硅微粉填料和0. 3-2. 0份促進劑后，即制備一種可以用于澆注和APG技術的電氣絕緣環(huán)氧樹脂組成物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧樹脂組成物，其含有的組分及配比為液態(tài)改性環(huán)氧樹脂100份，液態(tài)酸酐混合物固化劑40-150份，液態(tài)改性環(huán)氧樹脂為100重量份的雙酚A型環(huán)氧樹脂中加入10-100重量份的一種或多種其他環(huán)氧樹脂，液態(tài)酸酐混合物固化劑，通過改性劑與苯酐聚合或混合后，生成液態(tài)酸酐聚合物混合物，改性劑是一種以甲基四氫苯酐為主要成分的聚合物，用來與苯酐進一步反應或混合，酸酐聚合物混合物使苯酐液體化。其制備方法為液態(tài)酸酐混合物固化劑40-150份，加入液態(tài)改性環(huán)氧樹脂100份和200-400份硅微粉填料后，在20-120℃的溫度下真空攪拌脫氣后，澆注、APG成型或壓入模具在60-160℃條件下加熱固化8-12小時，得到的固化材料環(huán)氧樹脂組成物。
文檔編號C08K3/34GK102634165SQ20121010392
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權日2012年4月11日
發(fā)明者何愈 申請人:上海雄潤樹脂有限公司