CN105086371A - 一种耐高温导热绝缘材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温导热绝缘材料，包括环氧树脂45-60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35-55份，云母粉末5-12份，白炭黑15-25份，硼酸锌1.5-5份，微晶蜡3-7份，纳米氢氧化铝2-8份，3-磺酰氨基-2-噻吩10-18份，羧甲基纤维素硅盐7-15份，叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12-20份；将环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物和白炭黑充分混合；之后加入3-磺酰氨基-2-噻吩、云母粉末和纳米氢氧化铝，搅拌反应后得混合物A；在叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯中加入硼酸锌、微晶蜡和羧甲基纤维素硅盐，保温反应后得混合物B；将混合物B加入混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料。绝缘材料具有较高的耐高温性能和良好的导热性能。
Description
技术领域
本发明属于绝缘材料领域，具体涉及一种耐高温导热绝缘材料及其制备方法。
背景技术
常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有：石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。在某些特殊的场合，例如当需要利用太阳能通过导电衣架烘干衣物时，对晾衣架表面的绝缘材料的综合性能提出了更高的要求，导热性能差则不利于衣物的快速烘干，如果温度过高又会容易引起绝缘材料的燃烧。
发明内容
针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种耐高温导热绝缘材料及其制备方法，通过在传统绝缘材料制备的原料中添加部分化学材料，使新组合的绝缘材料具有较高的耐高温性能和良好的导热性能，从而适用于某些特殊的场合，满足市场的多方面需求。
技术方案：一种耐高温导热绝缘材料，该绝缘材料包括下列重量份数的成分：环氧树脂45-60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35-55份，云母粉末5-12份，白炭黑15-25份，硼酸锌1.5-5份，微晶蜡3-7份，纳米氢氧化铝2-8份，3-磺酰氨基-2-噻吩10-18份，羧甲基纤维素硅盐7-15份，叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12-20份。
进一步的，所述环氧树脂50-55份，乙烯-醋酸乙烯共聚物40-50份，云母粉末8-10份，白炭黑18-20份，硼酸锌2.5-4份，微晶蜡4-6份，纳米氢氧化铝3-6份，3-磺酰氨基-2-噻吩12-15份，羧甲基纤维素硅盐9-12份，叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯14-16份。
进一步的，所述云母粉末的目数为80-100目。
一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将环氧树脂45-60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35-55份和白炭黑15-25份在高速搅拌机中充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩10-18份、云母粉末5-12份和纳米氢氧化铝2-8份，将温度升至80-120℃反应5-10min，随后搅拌10-20min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12-20份，将温度升至120-150℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌1.5-5份、微晶蜡3-7份和羧甲基纤维素硅盐7-15份，完毕后保温反应5-15min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料。
进一步的，步骤（1）中所述高速搅拌机的转速为550-650r/min。
进一步的，步骤（2）中所述温度为100-110℃，所述反应的时间为7-9min，所述搅拌的时间为13-15min。
进一步的，步骤（3）中所述温度为135-140℃，所述反应的时间为10-13min。
进一步的，步骤（4）中所述挤出成型的温度为120-140℃，挤出速率为10-14r/min，挤出压力为8-12MPa。
有益效果：本发明所述耐高温导热绝缘材料的制备方法，通过分阶段添加3-磺酰氨基-2-噻吩、羧甲基纤维素硅盐和叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯，使得到的绝缘材料具备良好的耐高温性能和导热性能，从而满足人们的特定场合需求，填补市场空白。所述耐高温导热绝缘材料的工作温度为200℃~350℃，导热系数为50-70W/mK，断裂伸长率为170-200%。
具体实施方式
对比例1
（1）将环氧树脂45份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35份和白炭黑15份在高速搅拌机中以转速550r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入云母粉末5份和纳米氢氧化铝2份，将温度升至80℃反应5min，随后以转速250r/min搅拌10min；
（3）在不断搅拌下，向步骤（2）中依次加入硼酸锌1.5份和微晶蜡3份，完毕后保温反应5min，得混合物；
（4）将步骤（3）中所述混合物输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为120℃，挤出速率为10r/min，挤出压力为8MPa。
对比例2
（1）将环氧树脂60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物55份和白炭黑25份在高速搅拌机中以转速650r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入云母粉末12份和纳米氢氧化铝8份，将温度升至120℃反应10min，随后以转速350r/min搅拌20min；
（3）在不断搅拌下，向步骤（2）中依次加入硼酸锌5份和微晶蜡7份，完毕后保温反应15min，得混合物；
（4）将步骤（3）中所述混合物输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为140℃，挤出速率为14r/min，挤出压力为12MPa。
实施例1
（1）将环氧树脂45份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35份和白炭黑15份在高速搅拌机中以转速550r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩10份、云母粉末5份和纳米氢氧化铝2份，将温度升至80℃反应5min，随后以转速250r/min搅拌10min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12份，将温度升至120℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌1.5份、微晶蜡3份和羧甲基纤维素硅盐7份，完毕后保温反应5min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为120℃，挤出速率为10r/min，挤出压力为8MPa。
实施例2
（1）将环氧树脂60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物55份和白炭黑25份在高速搅拌机中以转速650r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩18份、云母粉末12份和纳米氢氧化铝8份，将温度升至120℃反应10min，随后以转速350r/min搅拌20min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯20份，将温度升至150℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌5份、微晶蜡7份和羧甲基纤维素硅盐15份，完毕后保温反应15min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为140℃，挤出速率为14r/min，挤出压力为12MPa。
实施例3
（1）将环氧树脂50份，乙烯-醋酸乙烯共聚物40份和白炭黑18份在高速搅拌机中以转速600r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩12份、云母粉末8份和纳米氢氧化铝3份，将温度升至100℃反应7min，随后以转速250r/min搅拌13min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯14份，将温度升至135℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌2.5份、微晶蜡4份和羧甲基纤维素硅盐9份，完毕后保温反应10min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为120℃，挤出速率为10r/min，挤出压力为8MPa。
实施例4
（1）将环氧树脂55份，乙烯-醋酸乙烯共聚物50份和白炭黑20份在高速搅拌机中以转速650r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩15份、云母粉末10份和纳米氢氧化铝6份，将温度升至110℃反应9min，随后以转速350r/min搅拌15min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯16份，将温度升至140℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌4份、微晶蜡6份和羧甲基纤维素硅盐12份，完毕后保温反应13min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为140℃，挤出速率为14r/min，挤出压力为12MPa。
实施例5
（1）将环氧树脂52份，乙烯-醋酸乙烯共聚物45份和白炭黑18份在高速搅拌机中以转速550r/min充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩13份、云母粉末9份和纳米氢氧化铝5份，将温度升至105℃反应8min，随后以转速300r/min搅拌14min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯15份，将温度升至138℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌3份、微晶蜡5份和羧甲基纤维素硅盐10份，完毕后保温反应12min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料，所述挤出成型的温度为135℃，挤出速率为12r/min，挤出压力为10MPa。
。
Claims (8)
1.一种耐高温导热绝缘材料，其特征在于，该绝缘材料包括下列重量份数的成分：环氧树脂45-60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35-55份，云母粉末5-12份，白炭黑15-25份，硼酸锌1.5-5份，微晶蜡3-7份，纳米氢氧化铝2-8份，3-磺酰氨基-2-噻吩10-18份，羧甲基纤维素硅盐7-15份，叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12-20份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温导热绝缘材料，其特征在于，所述环氧树脂50-55份，乙烯-醋酸乙烯共聚物40-50份，云母粉末8-10份，白炭黑18-20份，硼酸锌2.5-4份，微晶蜡4-6份，纳米氢氧化铝3-6份，3-磺酰氨基-2-噻吩12-15份，羧甲基纤维素硅盐9-12份，叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯14-16份。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温导热绝缘材料，其特征在于，所述云母粉末的目数为80-100目。
4.一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将环氧树脂45-60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物35-55份和白炭黑15-25份在高速搅拌机中充分混合均匀待用；
（2）向步骤（1）中加入3-磺酰氨基-2-噻吩10-18份、云母粉末5-12份和纳米氢氧化铝2-8份，将温度升至80-120℃反应5-10min，随后搅拌10-20min，得混合物A；
（3）在另一个反应器中先加入叔丁氧羰基-L-谷氨酸-5-叔丁酯12-20份，将温度升至120-150℃，再不断搅拌下依次加入硼酸锌1.5-5份、微晶蜡3-7份和羧甲基纤维素硅盐7-15份，完毕后保温反应5-15min，得混合物B；
（4）将步骤（3）中所述混合物B加入步骤（2）中所述混合物A中，充分混合后输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成型、冷却后形成所述耐高温导热绝缘材料。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述高速搅拌机的转速为550-650r/min。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述温度为100-110℃，所述反应的时间为7-9min，所述搅拌的时间为13-15min。
7.根据权利要求4所述的一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述温度为135-140℃，所述反应的时间为10-13min。
8.根据权利要求4所述的一种耐高温导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述挤出成型的温度为120-140℃，挤出速率为10-14r/min，挤出压力为8-12MPa。
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