CN105111678A - 一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有不导电、质轻、膨胀系数小、介电性能好、导热性和可靠性较优等优良物理、机械性能，且加工容易、适宜大规模生产能力的环保的电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料,其组成成分按质量份数计如下：红磷：2-5份、咪唑：2-4份、颜料：100-300份、交联剂：12-20份、干粉流动剂：1-3份、粉末涂料润湿促进剂：3-4份、三聚氰胺：10-20份、草酸钙：10-25份、斜料固体流平剂：3-6份、环氧树脂：100-150份、纳米二氧化硅：100-130份、白炭黑：0.5-1份，并提供了该沥青改性剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。
背景技术
现有的电力电子元器件绝缘护层一般有两种形式：（1）金属护层材料：大多数的金属封装都属于体封装，但实体封装对封装材料的要求很高，必须十分致密、耐潮，与管芯黏贴和热匹配良好，并且在高温、低压下不产生有害气体，而且当金属基板遇热时，氧化层容易开裂，破坏了护层的可靠性；（2）陶瓷护层材料：尽管陶瓷材料有着较好的物理性能及机械强度，但是价格依然很高，且不易加工，限制了其广泛的使用，难以满足新生代电子产品的要求。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有不导电、质轻、膨胀系数小、介电性能好、导热性和可靠性较优等优良物理、机械性能，且加工容易、适宜大规模生产能力的环保的电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料，并提供了该沥青改性剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料,其组成成分按质量份数计如下：
红磷：2-5份
咪唑：2-4份
颜料：100-300份
交联剂：12-20份
干粉流动剂：1-3份
粉末涂料润湿促进剂：3-4份
三聚氰胺：10-20份
草酸钙：10-25份
斜料固体流平剂：3-6份
环氧树脂：100-150份
纳米二氧化硅：100-130份
白炭黑：0.5-1份。
上述一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料,其中，所述颜料为合成氧化铁红。
上述一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料的制备方法,其制备方法为：（1）将上述各组分加入混料机中进行搅拌混合，搅拌转速为1100-1300r/min，搅拌4-5min后停止搅拌直至搅拌转速为0；
（2）重复步骤（1）4-5次直至各组分充分混合均匀得初级物料；
（3）将初级物料加入双螺杆挤出机中挤出成型得二级物料，双螺杆挤出机中设有温控一区和温控二区，温控一区的温度为50-70℃，温控二区的温度为90-110℃，挤出压力为0.1-0.3mpa，主机转速为900-1100r/min；
（4）将二级物料加入立式磨粉机中进行粉碎处理得初级粉料，立式磨粉机的转速为500-700r/min；
（5）将初级粉料加入成品混合机中进行混合得次级粉料，每次混合加入初级粉料100份，成品混合机转速为20-28r/min，混合5-15min；
（6）将次级粉料加入振动筛粉机中进行四层过筛得本发明成品粉料，四层过筛的筛网依次为第一层筛网为100目，第二层筛网为180目，第三层筛网为200目，第四层筛网为220目。
本发明的有益效果为：
本发明具有不导电、质轻、膨胀系数小、介电性能好、导热性和可靠性较优等优良物理、机械性能，且加工容易、适宜大规模生产。
本发明通过共混法将纳米二氧化硅引入环氧树脂可以得到热膨胀系数小，固化收缩小，导热性能好的护材料；采用挤出聚合法将纳米二氧化硅引入环氧树脂能够减少纳米离子的分散工艺流程降低制备成本，同时得到纳米粒子分散性能好，材料力学性能好及介电强度高的护层材料。
具体实施例
以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
在实施例中所述的合成氧化铁红101购自德清华源颜料有限公司；交朕剂V209购自陕西金辰化工有限公司；干粉流动剂445购自湖北来斯化工新材料有限公司；粉末涂料润湿促进剂购自上海顺然建筑装饰工程有限公司；斜料固体流平剂购自张家港市新光染料化工有限公司。
实例一
一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料的制备方法,其制备方法为：
（1）将红磷：3.5份、咪唑：3份、合成氧化铁红101：200份、交联剂V209：15份、干粉流动剂445：2份、粉末涂料润湿促进剂：3.5份、三聚氰胺：15份、草酸钙：18份、斜料固体流平剂：5份、环氧树脂：125份、纳米二氧化硅：120份、白炭黑：0.8份加入混料机中进行搅拌混合，搅拌转速为1200r/min，搅拌5min后停止搅拌直至搅拌转速为0；
（2）重复步骤（1）5次直至上述组分充分混合均匀得初级物料；
（3）将初级物料加入双螺杆挤出机中挤出成型得二级物料，双螺杆挤出机中设有温控一区和温控二区，温控一区的温度为60℃，温控二区的温度为100℃，挤出压力为0.2mpa，主机转速为1000r/min；
（4）将二级物料加入立式磨粉机中进行粉碎处理得初级粉料，立式磨粉机的转速为600r/min；
（5）将初级粉料加入成品混合机中进行混合得次级粉料，每次混合加入初级粉料100份，成品混合机转速为24r/min，混合10min；
（6）将次级粉料加入振动筛粉机中进行四层过筛得本发明成品粉料，四层过筛的筛网依次为第一层筛网为100目，第二层筛网为180目，第三层筛网为200目，第四层筛网为220目。
实例二
一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料的制备方法,其制备方法为：
（1）将红磷：2份、咪唑：2份、合成氧化铁红101：120份、交联剂V209：13份、干粉流动剂445：1份、粉末涂料润湿促进剂：3份、三聚氰胺：12份、草酸钙：15份、斜料固体流平剂：3份、环氧树脂：125份、纳米二氧化硅：100份、白炭黑：0.6份加入混料机中进行搅拌混合，搅拌转速为1150r/min，搅拌4min后停止搅拌直至搅拌转速为0；
（2）重复步骤（1）5次直至各组分充分混合均匀得初级物料；
（3）将初级物料加入双螺杆挤出机中挤出成型得二级物料，双螺杆挤出机中设有温控一区和温控二区，温控一区的温度为60℃，温控二区的温度为100℃，挤出压力为0.2mpa，主机转速为1000r/min；
（4）将二级物料加入立式磨粉机中进行粉碎处理得初级粉料，立式磨粉机的转速为550r/min；
（5）将初级粉料加入成品混合机中进行混合得次级粉料，每次混合加入初级粉料100份，成品混合机转速为25r/min，混合10min；
（6）将次级粉料加入振动筛粉机中进行四层过筛得本发明成品粉料，四层过筛的筛网依次为第一层筛网为100目，第二层筛网为180目，第三层筛网为200目，第四层筛网为220目。
实例三
一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料的制备方法,其制备方法为：
（1）将红磷：5份、咪唑：4份、合成氧化铁红101：280份、交联剂V209：16份、干粉流动剂445：3份、粉末涂料润湿促进剂：4份、三聚氰胺：18份、草酸钙：22份、斜料固体流平剂：4份、环氧树脂：150份、纳米二氧化硅：130份、白炭黑：0.81份加入混料机中进行搅拌混合，搅拌转速为1200r/min，搅拌5min后停止搅拌直至搅拌转速为0；
（2）重复步骤（1）4次直至各组分充分混合均匀得初级物料；
（3）将初级物料加入双螺杆挤出机中挤出成型得二级物料，双螺杆挤出机中设有温控一区和温控二区，温控一区的温度为50-70℃，温控二区的温度为100℃，挤出压力为0.2mpa，主机转速为1000r/min；
（4）将二级物料加入立式磨粉机中进行粉碎处理得初级粉料，立式磨粉机的转速为680r/min；
（5）将初级粉料加入成品混合机中进行混合得次级粉料，每次混合加入初级粉料100份，成品混合机转速为24r/min，混合10min；
（6）将次级粉料加入振动筛粉机中进行四层过筛得本发明成品粉料，四层过筛的筛网依次为第一层筛网为100目，第二层筛网为180目，第三层筛网为200目，第四层筛网为220目。
现对实施例1-3所制得的电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料进行性能检测，检测结果如下：
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。
Claims (3)
1.一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料,其特征为，其组成成分按质量份数计如下：
红磷：2-5份
咪唑：2-4份
颜料：100-300份
交联剂：12-20份
干粉流动剂：1-3份
粉末涂料润湿促进剂：3-4份
三聚氰胺：10-20份
草酸钙：10-25份
斜料固体流平剂：3-6份
环氧树脂：100-150份
纳米二氧化硅：100-130份
白炭黑：0.5-1份。
2.如权利要求1所述的一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料,其特征为，所述颜料为合成氧化铁红。
3.如权利要求1所述的一种电力电子元器件绝缘护层的高分子复合材料的制备方法，其特征为,其制备方法为：（1）将上述各组分加入混料机中进行搅拌混合，搅拌转速为1100-1300r/min，搅拌4-5min后停止搅拌直至搅拌转速为0；
（2）重复步骤（1）4-5次直至各组分充分混合均匀得初级物料；
（3）将初级物料加入双螺杆挤出机中挤出成型得二级物料，双螺杆挤出机中设有温控一区和温控二区，温控一区的温度为50-70℃，温控二区的温度为90-110℃，挤出压力为0.1-0.3mpa，主机转速为900-1100r/min；
（4）将二级物料加入立式磨粉机中进行粉碎处理得初级粉料，立式磨粉机的转速为500-700r/min；
（5）将初级粉料加入成品混合机中进行混合得次级粉料，每次混合加入初级粉料100份，成品混合机转速为20-28r/min，混合5-15min；
（6）将次级粉料加入振动筛粉机中进行四层过筛得本发明成品粉料，四层过筛的筛网依次为第一层筛网为100目，第二层筛网为180目，第三层筛网为200目，第四层筛网为220目。
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