CN102337097B - 粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法。目前，我国汽轮发电机在向高压大容量发展，而空冷发电机与传统的水、氢冷电机相比，具有结构简单、制造成本低、安全可靠、便于维护等许多优点，受到越来越多的用户青睐。本发明包括四步：第一步合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂，第二步选择导热填料及高导热粘合剂制备方法，第三步导热填料的表面处理与分散，第四步将粘合剂放入真空烘箱中，于85-180℃先后经历抽真空，逐步升温，恒温固化的步骤，得到相应电气性能导热性能的粘合剂。本发明用于制备粉体填充型高导热云母带用粘合剂。
Description
技术领域：
本发明涉及一种高导热绝缘材料，特别涉及一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法。
背景技术：
目前，我国汽轮发电机在向高压大容量发展，而空冷发电机与传统的水、氢冷电机相比，具有结构简单、制造成本低、安全可靠、便于维护等许多优点，受到越来越多的用户青睐。但是由于空冷电机的冷却条件差，线棒产生的热量不能及时排出，导致电机温升过高，损耗过大，加快了主绝缘的老化。因此，必须采取适当的措施来降低温升，确保发电机正常工作，其中最简单的方法是采用高导热的主绝缘结构。高导热绝缘材料，已成为现代电机技术研究的重点方向之一。
云母带主要由云母、玻璃布、粘合剂三种组分材料复合而成，按照宏观热传导理论，多相复合材料的导热系数受连续相导热系数的影响最大，在一定范围内复合材料的导热系数几乎正比于连续相的导热系数，而连续相是粘合剂，其导热系数却最小，因此，研制高导热主绝缘首先要尽可能提高粘合剂的导热系数。目前，使用高热导率的三氧化二铝、氮化硼等无机粉体填充云母带用粘合剂可以有效提高其导热系数。但是，无机粉体的引入，使粘合剂的电气性能降低，尤其当导热填料含量较高时，对于粘合剂性能的降低更为显著。
发明内容：
本发明的目的是提供一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，使用该方法制备的高导热云母带用粘合剂内部的导热填料形成了空间导热网络，且无机粉体在粘合剂中的分散均匀性非常好。该方法解决了引入无机填料后电绝缘性能降低的问题。
上述目的通过以下技术方案实现：
粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，该方法包括四步：第一步合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂，第二步选择导热填料及高导热粘合剂制备方法，第三步导热填料的表面处理与分散，第四步将粘合剂放入真空烘箱中，于85-180℃先后经历抽真空，逐步升温，恒温固化的步骤，得到电气性能试样与导热试样。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，第一步所述的合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂是将质量份数为30-35%桐油加入反应装置中，除去桐油中的水分，加入质量份数为6-10%的顺丁稀二酸酐反应生成桐油酸酐，加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺反应生成桐马酸酐，加入质量份数为30-35%的环氧树脂E-44，加入质量份数为0.01-0.05%的对苯二酚，加入质量份数为0.1%~0.5%的环氧固化促进剂合成桐马酸酐-环氧型粘合剂，反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，采用减压蒸馏装置除去桐油中的水分，反应温度为80-110℃，反应时间为0.25-0.75小时；加入质量份数为6-10%顺丁稀二酸酐后，采用回流装置反应，反应温度为80-170℃，反应时间为0.5-3小时；加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺后，反应温度为120-150℃，反应时间为0.15-0.75小时。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量变更为：加入质量份数为5-10%的甲苯，在100-130℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时，再加入质量份数为5-10%的丙酮，在50-80℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第二步导热填料中，选择纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或纳米氮化硼或微米氮化硼粉体或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份，采用溶液共混法制备高导热粘合剂；所述的纳米三氧化二铝细分为α相或γ相两种晶型，所述的纳米二氧化硅细为球形或微孔形，所述的微米氮化硼粉体为同种粒径纳米氮化硼或两种不同粒径的微米氮化硼粉体混合体，所述的纳米氮化铝为厂家改性氮化铝或自改性氮化铝；采用溶液共混法制备高导热粘合剂的过程中，采用填料组份一种或几种填充粘合剂，使用前置于110℃烘箱干燥0.5-5小时，期间研磨2-3次，取出备用。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第三步导热填料的预处理中，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或微米氮化硼粉体或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份1，先将硅烷偶联剂1—10%和合成常规粘合剂70—80%,合成常规粘合剂占总质量的百分数充分分散，再加入未经表面处理的填料组份粉体，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中；所述的硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，再将未经表面处理的填料组份1的粉体加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第三步导热填料的预处理中，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份2，先利用硅烷偶联剂氮化硼填料粉体进行表面改性，再将硅烷偶联剂与粘合剂充分分散，同时加入氮化硼填料与未经表面处理的填料组份粉体2，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；所述的填料组份粉体的表面改性，反应温度为25-150℃，超声搅拌时间为0.5-5小时，将硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，填料组份2的粉体与未经表面处理的填料组份2的粉体同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，再将未经表面处理的填料组份1的粉体加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第四步的粘合剂的固化工艺中，首先对粘合剂进行抽真空除溶剂处理，真空度为0.025-0.1MPa，温度为85-120℃，时间为0.25-3小时，然后放气，进行固化交联反应，反应温度85-180℃，反应时间为0.5-15小时。
一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂，该粘合剂采用权利要求1-10的方法制备。
有益效果：
1.使用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂具备了全新的性能，内部的导热填料形成了空间导热网络，这种导热网络能有效地提高材料热传导效率，避免了材料在工作中的过热现象，从而提高材料的导热系数，解决了粉体填充型高导热云母带用粘合剂电绝缘性能不足的缺点。与常规桐马酸酐-环氧型粘合剂相比，采用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.26- 0.32 W/m·K，体积电阻率2.6-5.6×1014 · m，相对介电常数3.0-3.2×10-3，均明显优于常规桐马酸酐-环氧型粘合剂（导热系数为0.18-0.21 W/m·K，体积电阻率2.0-2.5×1014 · m，3.8-4.0×10-3）。
本制备方法工艺简单，操作方便，易于工业化，在高导热材料、绝缘材料等方面存在着潜在的应用价值。
具体实施方式：
实施例1：
一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，该方法包括四步：第一步合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂，第二步选择导热填料及高导热粘合剂制备方法，第三步导热填料的表面处理与分散，第四步将粘合剂放入真空烘箱中，于85-180℃先后经历抽真空，逐步升温，恒温固化的步骤，得到电气性能试样与导热试样。
实施例2：
一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，第一步所述的合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂是将质量份数为30-35%桐油加入反应装置中，除去桐油中的水分，加入质量份数为6-10%的顺丁稀二酸酐反应生成桐油酸酐，加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺反应生成桐马酸酐，加入质量份数为30-35%的环氧树脂E-44，加入质量份数为0.01-0.05%的对苯二酚，加入质量份数为0.1%~0.5%的环氧固化促进剂合成桐马酸酐-环氧型粘合剂、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量；
第二步所述的选择导热填料及高导热粘合剂制备方法是选择纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或纳米氮化硼或微米氮化硼粉体或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份，采用溶液共混法制备高导热粘合剂；
第三步所述的导热填料的表面处理与分散是根据所使用的导热填料的不同，而分为两种实施方法；
方法1将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或微米氮化硼粉体或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份1，先将硅烷偶联剂1—10%和合成常规粘合剂70—80%,合成常规粘合剂占总质量的百分数充分分散，再加入未经表面处理的填料组份粉体，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中；
方法2将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份2，先利用硅烷偶联剂氮化硼填料粉体进行表面改性，再将硅烷偶联剂与粘合剂充分分散，同时加入氮化硼填料与未经表面处理的填料组份粉体2，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中。
实施例3：
实施例1所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，第一步所述的合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂是将质量份数为30-35%桐油加入反应装置中，除去桐油中的水分，加入质量份数为6-10%的顺丁稀二酸酐反应生成桐油酸酐，加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺反应生成桐马酸酐，加入质量份数为30-35%的环氧树脂E-44，加入质量份数为0.01-0.05%的对苯二酚，加入质量份数为0.1%~0.5%的环氧固化促进剂合成桐马酸酐-环氧型粘合剂，反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量。
实施例4：
上述是实施例1或3的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，采用减压蒸馏装置除去桐油中的水分，反应温度为80-110℃，反应时间为0.25-0.75小时；加入质量份数为6-10%顺丁稀二酸酐后，采用回流装置反应，反应温度为80-170℃，反应时间为0.5-3小时；加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺后，反应温度为120-150℃，反应时间为0.15-0.75小时。
实施例5：
实施例1或3或4所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量变更为：加入质量份数为5-10%的甲苯，在100-130℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时，再加入质量份数为5-10%的丙酮，在50-80℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时。
实施例6：
实施例1或3或4或5所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第二步导热填料中，选择纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或纳米氮化硼或微米氮化硼粉体或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份，采用溶液共混法制备高导热粘合剂；所述的纳米三氧化二铝细分为α相或γ相两种晶型，所述的纳米二氧化硅细为球形或微孔形，所述的微米氮化硼粉体为同种粒径纳米氮化硼或两种不同粒径的微米氮化硼粉体混合体，所述的纳米氮化铝为厂家改性氮化铝或自改性氮化铝；采用溶液共混法制备高导热粘合剂的过程中，采用填料组份一种或几种填充粘合剂，使用前置于110℃烘箱干燥0.5-5小时，期间研磨2-3次，取出备用。
实施例7：
实施例1或3或4或5或6所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第三步导热填料的预处理中，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或微米氮化硼粉体或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份1，先将硅烷偶联剂1—10%和合成常规粘合剂70—80%,合成常规粘合剂占总质量的百分数充分分散，再加入未经表面处理的填料组份粉体，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中；所述的硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，再将未经表面处理的填料组份1的粉体加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
实施例8：
实施例1或3或4或5或6所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第三步导热填料的预处理中，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或以上两几种物质的混合物或以上三种物质的混合物或具有较高导热系数的晶须作为导热填料的填料组份2，先利用硅烷偶联剂氮化硼填料粉体进行表面改性，再将硅烷偶联剂与粘合剂充分分散，同时加入氮化硼填料与未经表面处理的填料组份粉体2，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；所述的填料组份粉体的表面改性，反应温度为25-150℃，超声搅拌时间为0.5-5小时，将硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，填料组份2的粉体与未经表面处理的填料组份2的粉体同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
实施例9：
实施例8所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，再将未经表面处理的填料组份1的粉体加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
实施例10：
实施例1或2所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，所述的第四步的粘合剂的固化工艺中，首先对粘合剂进行抽真空除溶剂处理，真空度为0.025-0.1MPa，温度为85-120℃，时间为0.25-3小时，然后放气，进行固化交联反应，反应温度85-180℃，反应时间为0.5-15小时。
实施例11：
上述实施例所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法中，将160g桐油加入减压蒸馏装置，在115℃下抽真空除水分，直至液面无气泡排出，改减压蒸馏装置为回流装置，加入35g顺酐，升温至160℃，并在160-170℃保温3小时，降温至120℃，加入42g双马来酰亚胺，在135-145℃保温1小时，降温至100℃，同时加入150g环氧树脂、与1.2g对苯二酚，在100-120℃保温1小时，加入21.5g甲苯、1.6gFLQ固化促进剂，混合1小时，降温至80℃，混合1小时，粘合剂固含量为90 wt%。经300目滤网过滤，出料并封存。
（2）使用单一组分α-Al2O3为导热填料，将27g未经表面处理α-Al2O3置于110℃烘箱干燥5小时，期间每隔1小时研磨一次，取出备用。
（3）将220g固含量为90wt%的粘合剂加入分散机罐体，同时加入1.62g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，将备用的53.19gα-Al2O3加入罐体，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，分散方式改为球磨，在4000r/min的转速下球磨2小时，同时加入甲苯、丙酮各13.75g，将固含量调整为80wt%，继续在4000r/min的转速下球磨1小时，经60目滤网过滤，出料封存。
（4）在试样模具上均匀涂上真空绝缘硅脂必备固化后脱模，经预热后灌入胶液并放入真空烘箱，将真空烘箱升温至85℃，开始逐步提高真空度，从0.025提高至0.1MPa，该过程大约维持0.5-2小时，直至胶液表面气泡排尽。之后逐步升温，分别在110℃下处理2分钟，140℃下处理2分钟，180℃下处理6小时，关闭烘箱使之自然冷却，可得电性能试样与导热试样。
采用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.30 W/m·K，体积电阻率3.0×1014 · m，相对介电常数3.3×10-3，均明显优于常规桐马酸酐-环氧型粘合剂（导热系数为0.18-0.21 W/m·K，体积电阻率2.0-2.5×1014 · m，3.8-4.0×10-3）。
实施例12：
上述实施例所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，先合成常规粘合剂。
（2）使用三组分α-Al2O3、BN、微孔形SiO2为导热填料，首先使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对BN进行表面处理，将经干燥处理的纳米二氧化硅15g，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.9g及150ml无水乙醇在60℃下搅拌并进行间歇式超声，冷凝回流反应0.5小时后结束，将反应后的纳米粉体经过无水乙醇洗涤，然后在普通烘箱中干燥5小时后取出，用研钵研磨后放入干燥器中备用。将56.80g未经表面处理α-Al2O3、0.58g微孔形SiO2及3.083g经过表面改性的BN，置于110℃烘箱干燥2小时，期间每隔1小时研磨一次，取出备用。
（3）将220g固含量为90wt%的粘合剂加入分散机罐体，同时加入3.44g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，将备用的56.80g α-Al2O3、0.58g微孔形SiO2及3.083g经过表面改性的BN同时加入罐体，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，分散方式改为球磨，在4000r/min的转速下球磨2小时，同时加入甲苯、丙酮各13.75g，将固含量调整为80wt%，继续在4000r/min的转速下球磨1小时，经60目滤网过滤，出料封存。
（4）按实施例1中步骤（4）进行固化反应。
采用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.32 W/m·K，体积电阻率4.2×1014 · m，相对介电常数3.1×10-3，均明显优于常规桐马酸酐-环氧型粘合剂（导热系数为0.18-0.21 W/m·K，体积电阻率2.0-2.5×1014 · m，3.8-4.0×10-3）。
实施例13：
上述实施例所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，先合成常规粘合剂，然后，进行下述步骤：
使用单一组分BN为导热填料，首先使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对BN进行表面处理，将经干燥处理的纳米二氧化硅30g，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷1.8g及300ml无水乙醇在60℃下搅拌并进行间歇式超声，冷凝回流反应0.5小时后结束，将反应后的纳米粉体经过无水乙醇洗涤，然后在普通烘箱中干燥5小时后取出，用研钵研磨后放入干燥器中备用。将19.59g经表面改性的BN置于110℃烘箱干燥2小时，期间每隔1小时研磨一次，取出备用。
将220g固含量为90wt%的粘合剂与经过表面改性的19.59gBN加入分散机罐体，，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，分散方式改为球磨，在4000r/min的转速下球磨2小时，同时加入甲苯、丙酮各13.75g，将固含量调整为80wt%，继续在4000r/min的转速下球磨1小时，经60目滤网过滤，出料封存。
按实施例1进行固化反应。
采用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.31 W/m·K，体积电阻率4.4×1014 · m，相对介电常数2.8×10-3，均明显优于常规桐马酸酐-环氧型粘合剂（导热系数为0.18-0.21 W/m·K，体积电阻率2.0-2.5×1014 · m，3.8-4.0×10-3）。
实施例14：
上述实施例所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，先合成常规粘合剂。
使用两组分α-Al2O3、微孔形SiO2为导热填料。将47.87g未经表面处理α-Al2O3、5.745g微孔形SiO2，置于110℃烘箱干燥2小时，期间每隔1小时研磨一次，取出备用。
将220g固含量为90wt%的粘合剂加入分散机罐体，同时加入3.22g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，将备用的47.87g α-Al2O3、5.745g微孔型SiO2同时加入罐体，在4000r/min的转速下高速搅拌2小时，分散方式改为球磨，在4000r/min的转速下球磨2小时，同时加入甲苯、丙酮各13.75g，将固含量调整为80wt%，继续在4000r/min的转速下球磨1小时，经60目滤网过滤，出料封存。
按实施例1中步骤（4）进行固化反应。
采用本方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.27W/m·K，体积电阻率3.1×1014 · m，相对介电常数3.2×10-3，均明显优于常规桐马酸酐-环氧型粘合剂（导热系数为0.18-0.21 W/m·K，体积电阻率2.0-2.5×1014 · m，3.8-4.0×10-3）。
实施例15：
一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂，该粘合剂采用上述的方法制备。
Claims (6)
1.一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，其特征是：该方法包括四步：第一步合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂，第二步选择导热填料及高导热粘合剂制备方法，第三步导热填料的表面处理与分散，第四步将粘合剂放入真空烘箱中，于85-180℃先后经历抽真空，逐步升温，恒温固化的步骤，得到电气性能试样与导热试样，采用上述方法制备的粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其导热系数为0.26- 0.32 W/m·K，体积电阻率2.6-5.6×1014 · m，相对介电常数3.0-3.2×10-3；
第一步所述的合成桐马酸酐-环氧型常规粘合剂是将质量份数为30-35%桐油加入反应装置中，除去桐油中的水分，加入质量份数为6-10%的顺丁烯二酸酐反应生成桐油酸酐，加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺反应生成桐马酸酐，加入质量份数为30-35%的环氧树脂E-44，加入质量份数为0.01-0.05%的对苯二酚，加入质量份数为0.1%~0.5%的环氧固化促进剂合成桐马酸酐-环氧型粘合剂，反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量；
所述的第三步导热填料的表面处理与分散步骤中，所述的导热填料的预处理具有2种方式：
（1）所述的第三步导热填料的预处理中，硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份1的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或微米氮化硼粉体或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物作为导热填料的填料组份1，先将硅烷偶联剂1—10%和合成常规粘合剂70—80%,合成常规粘合剂占总质量的百分数充分分散，再加入未经表面处理的填料组份粉体，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中；所述的硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，再将未经表面处理的填料组份1的粉体加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时；
（2）所述的第三步导热填料的预处理中，硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中，所述的硅烷偶联剂的重量为填料组份2的粉体重量的1%-10%；将纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物作为导热填料的填料组份2，先利用硅烷偶联剂氮化硼填料粉体进行表面改性，再将硅烷偶联剂与粘合剂充分分散，同时加入氮化硼填料与未经表面处理的填料组份2的粉体，经过高速分散与球磨的步骤使填料组份粉体分散于粘合剂中，所述的填料组份粉体的表面改性，反应温度为25-150℃，超声搅拌时间为0.5-5小时，将硅烷偶联剂与桐马酸酐-环氧型常规粘合剂同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，填料组份2的粉体与未经表面处理的填料组份2的粉体同时加入罐体，进行高速搅拌，分散时间为0.5-3小时，采用球磨分散方式，分散时间为1-6小时。
2.根据权利要求1所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，其特征是：采用减压蒸馏装置除去桐油中的水分，反应温度为80-110℃，反应时间为0.25-0.75小时；加入质量份数为6-10%顺丁烯二酸酐后，采用回流装置反应，反应温度为80-170℃，反应时间为0.5-3小时；加入质量份数为9-14%的双马来酰亚胺后，反应温度为120-150℃，反应时间为0.15-0.75小时。
3.根据权利要求1所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，其特征是：所述的反应温度为100-130℃，反应时间为0.25-2小时、再加入质量份数为5-10%的甲苯和质量份数为5-10%的丙酮作为溶剂调整固体含量变更为：加入质量份数为5-10%的甲苯，在100-130℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时，再加入质量份数为5-10%的丙酮，在50-80℃下与粘合剂混合均匀，混合时间为0.1-0.5小时。
4.根据权利要求1或2或3所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，其特征是：所述的第二步导热填料中，选择纳米三氧化二铝或纳米二氧化硅或纳米氮化铝或纳米氮化硼或微米氮化硼粉体或以上两种物质的混合物或以上三种物质的混合物作为导热填料的填料组份，采用溶液共混法制备高导热粘合剂；所述的纳米三氧化二铝分为α相或γ相两种晶型，所述的纳米二氧化硅为球形或微孔形，所述的微米氮化硼粉体为同种粒径微米氮化硼或两种不同粒径的微米氮化硼粉体混合体；采用溶液共混法制备高导热粘合剂的过程中，采用填料组份的一种或几种填充粘合剂，使用前置于110℃烘箱干燥0.5-5小时，期间研磨2-3次，取出备用。
5.根据权利要求1或2或3所述的粉体填充型高导热云母带用粘合剂的制备方法，其特征是：所述的第四步的粘合剂的固化工艺中，首先对粘合剂进行抽真空除溶剂处理，真空度为0.025-0.1MPa，温度为85-120℃，时间为0.25-3小时，然后放气，进行固化交联反应，反应温度85-180℃，反应时间为0.5-15小时。
6.一种粉体填充型高导热云母带用粘合剂，其特征是：该粘合剂采用权利要求1-5之一的方法制备。
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