CN106893459A - 一种电容器铝壳覆膜涂料及其生产和涂布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容器铝壳覆膜涂料及其生产和涂布方法。该涂料包括组合物 A 和组合物 B；组合物 A：聚酯树脂 40~50 份、环氧树脂 10~15份，S100#溶剂油10~20份、PMA 10~20份，分散剂1~2份，有机硅氧烷消泡流平剂1~2份，酸催化剂0.3~0.5份，绝缘碳黑3~5份，云母粉5~8份；组合物 B：全甲醚氨基树脂 15~20份、高亚甲基氨基树脂5~6 份、醋酸丁酯 15~30 份，丁氧基溶纤剂3~5份。生产方法是分别生产组合物 A 和组合物 B，然后再混合均匀得到该涂料。涂布方法是先将铝基板材碱清，再将电容器铝壳覆膜涂料在室温下均匀涂布到氧化铝基板材表面并固化。

Description

一种电容器铝壳覆膜涂料及其生产和涂布方法

技术领域

本发明属于绝缘耐热材料技术领域，具体涉及一种电容器铝壳覆膜涂料及其生产和涂布方法。

背景技术

随着电子科技行业的技术进步，电子印刷线路板的制造技术也有很大的进步，为了缩小电子产品的体积和降低消耗，电容器作为电子线路板上的通用元件之一，不仅对它的耐温、散热，小体积等要求是越来越高，而且要求其绝缘耐击穿性能的要求也越来越高。

电解电容器绝缘性能要好，首先是电容器铝壳表面涂层要有很高的绝缘性，这样电容器铝壳表面耐击穿性才会好；其次是电容器外壳要有高的空气耐温性能，散热性能，否则在紧凑的空间中容易损坏而缩短使用寿命。

传统的电容器铝壳是先冲制成形，后热缩封上一层绝缘材料，使绝缘材料经加热后紧紧裹在电容器外壳上。这种热缩性塑膜电容器的缺点是热封的绝缘材料的耐高温程度不够，在热封处理的过程中也会产生很多塑膜废料。另外一种电解电容器铝壳体绝缘膜的涂覆方法主要是采取 1000~20000的高电位差，使气体电离，产生的离子撞击特氟隆聚四氟乙烯 (polytetrafluoroethylene)，撞击出氟原子，同时氧化生成氧化氟，氧化氟在高温作用下即会产生强力粘着性并沉积于铝壳体表面，通过黏覆而形成氧化氟的绝缘皮膜层。这个方法实际上仅是减少了的含氯覆料的二次污染，但还是存在着耐温性差、生产成本较高等问题。以上的电容器保护虽有一定的实用性能，但是生产效率较低，对于高要求使用领域，高绝缘性能和耐热性能往往是不能满足要求的。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种可抗1000伏击穿、耐热、耐磨且使用寿命长的电容器铝壳覆膜涂料，并相应提供其生产方法和涂布方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下组分：聚酯树脂 40~50 份、环氧树脂 10~15份，S100#溶剂油10~20份、PMA 10~20份，分散剂1~2份，有机硅氧烷消泡流平剂1~2份，酸催化剂0.3~0.5份，绝缘碳黑3~5份，云母粉5~8份 ；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂 15~20份、高亚甲基氨基树脂5~6 份、醋酸丁酯 15~30 份，丁氧基溶纤剂3~5份。

之所以分为组合物 A 和组合物 B，是因为组合物 A 和组合物 B中的组分不与同组的组分发生反应，两组组合物可以分别保证其化学稳定性，可以较长时间存放。而当两组组合物混合时，会迅速发生化学反应生成涂料。

其中：所述的聚酯树脂含有一定的羟基，其羟值为10～50mg KOH/g，酸值为5～15mg KOH/g，玻璃化转变温度为50～80℃。玻璃化转变温度太高则树脂较硬，会导致胶层的柔韧性较低；玻璃化温度太低则树脂较软，会导致胶层的耐温性、耐摩擦性较差。做为涂料的主要成膜树脂。所述的聚酯树脂树脂可以为赢创德固萨公司的L-411、L-208、LH-818、LH-898、LH-724、LH-828和LH-727中的至少两种的混合物。

所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。对于涂层的机械性能，附着力，耐化学性能，电绝缘性都是很好的帮助，所述的环氧树脂可以为中国无锡蓝星石化有限责任公司的环氧树脂F-51、环氧树脂WSR6101(E-44)和环氧树脂WSR0161(E-54)中至少一种。

所述云母粉的粒径≤800目。在涂层中增加整体的绝缘性，高电阻值，介电强度，高耐温性，对于涂层中的碳黑的绝缘性有补强作用。所述的云母粉可以选择四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司生产的800目微晶白云母。

所述的分散剂为超级高分子分散剂，高分子分散剂对于碳黑和无机颜料有好的分散性能，同时耐温性能也比较好。所述的分散剂可以为美国路博润公司的20000S、24000S、27000和32500中的至少一种。

所述的有机硅氧烷消泡流平剂有好的涂层消泡流平性能，附于涂层良好外观，同时耐温性能也比好。所述的硅氧烷消泡流平剂可以为德国BYK公司的BYK306、BYK333、RYK051和BYK053中的至少一种。

所述的酸催化剂为封闭型酸催化剂，在较低的烘烤温度时，可以实现涂层的快速固化，同时对于涂层一些性能有较大的提升。优选地，所述的封闭型酸催化剂可以是中国台湾省金氏工业公司的NACURE3525、NACUREX49-110、 NACURE1953和NACURE2501中的至少一种。

所述的绝缘性碳黑为高绝缘性碳黑，在涂层唯一颜料，高电阻值，高遮盖性，耐高温性，对于涂层性能的补强性。所述的绝缘性碳黑可以为德国赢创德固赛公司生产SPECIALBLACK4碳黑。

所述的全甲醚氨基树脂，是涂层中重要的组分，对于涂层固化，涂层重要性能有很大的影响。所述的全甲醚氨基树脂可以是英国英力士公司生产的R747,R757树脂，美国氰特公司生产的CYMEL-303LF，CYMEL-303ULF和中国浙江省奥氏化学公司的OS-303-98中的至少一种。

所述的高亚甲基氨基树脂，是涂层中快速固化必要组分之一，对于涂层固化度，涂层硬度，耐摩擦性有很大的影响。所述的高亚甲基氨基树脂可以是美国氰特公司生产的CYMEL-323，CYMEL-325，CYMEL-327和中国浙江省奥氏化学公司的OS-325-80中的至少一种。

一种上述电容器铝壳覆膜涂料的生产方法，包括以下步骤：

1）制备组合物 A：将聚酯树脂、环氧树脂、S100#溶剂油，PMA、分散剂，酸催化剂，有机硅氧烷消泡流平剂混合，并以500~800rpm的转速搅拌 10~15min；将转速降至200~300rpm，再依次加入绝缘碳黑、云母粉，然后以转速500-800rpm的转速进行分散30-45min，得到组合物A的粗料；待组合物 A的粗料自然冷却到室温后，将其研磨到细度≤5μm，即得到组合物 A，备用。

2）制备组合物 B：将全甲醚氨基树脂、高亚甲基氨基树脂、醋酸丁酯、丁氧基溶纤剂混合，并以200~300的转速搅拌 5~10min，即得到组合物 B。

3）将组合物 A 与组合物 B混合并搅拌均匀，即得到电容器铝壳覆膜涂料。

之所以将组合物 A 和组合物 B分开制备，是因为组合物 A 和组合物 B中的组分不与同组的组分发生反应，两组组合物可以分别保证其化学稳定性，可以较长时间存放。而当两组组合物混合时，会迅速发生化学反应生成涂料。

一种上述电容器铝壳覆膜涂料的涂布方法，包括以下步骤：

（1）先将铝基板材用质量浓度为4~6%且温度为60~100℃的NaOH溶液清洗若干遍，再将该铝基板材置于 160~180℃下进行干燥氧化 1-2min，得到氧化铝基板材。

（2）将电容器铝壳覆膜涂料在室温下均匀涂布到氧化铝基板材表面，然后置于210~220℃下进行固化，固化时间≥1min，即得到覆膜的铝基板材。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、抗击穿性能好。应用本发明制备的电容器铝壳覆膜涂料制成干膜后，可抗1000伏击穿。

2、应用本发明制备的电容器铝壳覆膜涂料制成干膜后，在250℃下都具有良好的抗软化能力。

3、应用本发明制备的电容器铝壳覆膜涂料制成干膜后具有良好的耐磨性和硬度。

4、应用本发明制备的电容器铝壳覆膜涂料制成的干膜与铝质基体结合性好。

5、本发明提供的制备方法不需要复杂的设备，操作成本较低，便于推广。

6、本发明提供的涂布方法可以使涂料与铝基更好的结合，且操作简单，便于推广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下物质：聚酯树脂 40份、环氧树脂 15份，S100#溶剂油10份、PMA20份，分散剂1份，有机硅氧烷消泡流平剂3份，酸催化剂0.3份，高绝缘碳黑5份，云母粉5份；所述的组合物B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂 20份、高亚甲基氨基树脂5份、醋酸丁酯 30 份，丁氧基溶纤剂3份。

按如下步骤生产：

1）制备组合物 A：将聚酯树脂、环氧树脂、S100#溶剂油，PMA、分散剂，酸催化剂，有机硅氧烷消泡流平剂混合，并以500~800rpm的转速搅拌 10~15min；将转速降至200~300rpm，再依次加入绝缘碳黑、云母粉，然后以转速500-800rpm的转速进行分散45min，得到组合物 A的粗料；待组合物 A的粗料自然冷却到室温后，将其研磨到细度≤5μm，即得到组合物 A，备用。

2）制备组合物 B：将全甲醚氨基树脂、高亚甲基氨基树脂、醋酸丁酯、丁氧基溶纤剂混合，并以200~300的转速搅拌 5min，即得到组合物 B 。

3）将组合物 A 与组合物 B混合并搅拌均匀，即得到电容器铝壳覆膜涂料。

实施例二

电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下物质：聚酯树脂 65份、环氧树脂 10份，S100#溶剂油20份、PMA10份，分散剂2份，有机硅氧烷消泡流平剂3份，酸催化剂0.5份，高绝缘碳黑3份，云母粉8份；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂 15份、高亚甲基氨基树脂6 份，醋酸丁酯 15 份，丁氧基溶纤剂5份。

按实施例一的方式进行生产，制得电容器铝壳覆膜涂料。

实施例三

电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下物质：聚酯树脂 45 份、环氧树脂 12份，S100#溶剂油15份、PMA15份，分散剂1.5份，有机硅氧烷消泡流平剂2份，酸催化剂0.4份，高绝缘碳黑4份，云母粉6份；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂 22份、高亚甲基氨基树脂 5份、醋酸丁酯 17份，丁氧基溶纤剂4份。

按实施例一的方式进行生产，制得电容器铝壳覆膜涂料。

实施例四

电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下物质：聚酯树脂 42 份、环氧树脂 13份，S100#溶剂油14份、PMA14份，分散剂1.5份，有机硅氧烷消泡流平剂2份，酸催化剂0.4份，高绝缘碳黑4份，云母粉6份；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂18份、高亚甲基氨基树脂6份、醋酸丁酯 25份，丁氧基溶纤剂3.5份。

按实施例一的方式进行生产，制得电容器铝壳覆膜涂料。

实施例五

电容器铝壳覆膜涂料，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物 A 包括按质量份计的如下物质：聚酯树脂 48份、环氧树脂 13份，S100#溶剂油16份、PMA 19份，分散剂1.5份，有机硅氧烷消泡流平剂2.5份，酸催化剂0.4份，普通高素碳黑4份，云母粉7份；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂 19份、高亚甲基氨基树脂6份，醋酸丁酯23份，丁氧基溶纤剂3.5份。

按实施例一的方式进行生产，制得电容器铝壳覆膜涂料。

实施例六

将实施例一至五制得的电容器铝壳覆膜涂料，分别采用以下步骤按干膜厚度为1-1.5μm滚涂于铝基板材：

（1）先将铝基板材用质量浓度为4~6%且温度为60~100℃的NaOH溶液清洗若干遍，再将该铝基板材置于 160~180℃下进行干燥氧化 1-2min，得到氧化铝基板材；

（2）将电容器铝壳覆膜涂料在室温下均匀涂布到氧化铝基板材表面，然后置于 210~220℃下进行固化，固化时间≥1min，即得到覆膜的铝基板材。

然后对得到的五块覆膜的铝基板材进行检测，其结果如表1所示：

表1 由实施例一至五的电容器铝壳覆膜涂料涂布得到覆膜的铝基板材的性能对比表

通过以上的实验结果，可以看出，各实施例生产的电容器铝壳覆膜涂料都能符合此类电容器的要求。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种电容器铝壳覆膜涂料，其特征在于，包括组合物 A 和组合物 B；所述的组合物A 包括按质量份计的如下组分：聚酯树脂 40~50 份、环氧树脂 10~15份，S100#溶剂油10~20份、PMA 10~20份，分散剂1~2份，有机硅氧烷消泡流平剂1~2份，酸催化剂0.3~0.5份，绝缘碳黑3~5份，云母粉5~8份 ；所述的组合物 B包括按质量份计的如下物质：全甲醚氨基树脂15~20份、高亚甲基氨基树脂5~6 份、醋酸丁酯 15~30 份，丁氧基溶纤剂3~5份。

2.根据权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂的羟值为10～50mg KOH/g，酸值为5～15mg KOH/g，玻璃化转变温度为50～80℃。

3.根据权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料，其特征在于，所述云母粉的粒径≤800目。

5.根据权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料，其特征在于，所述的酸催化剂为封闭型酸催化剂。

6.一种如权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备组合物 A：将聚酯树脂、环氧树脂、S100#溶剂油，PMA、分散剂，酸催化剂，有机硅氧烷消泡流平剂混合，并以500~800rpm的转速搅拌 10~15min；将转速降至200~300rpm，再依次加入绝缘碳黑、云母粉，然后以转速500-800rpm的转速进行分散30-45min，得到组合物A的粗料；待组合物 A的粗料自然冷却到室温后，将其研磨到细度≤5μm，即得到组合物 A，备用；

2）制备组合物 B：将全甲醚氨基树脂、高亚甲基氨基树脂、醋酸丁酯、丁氧基溶纤剂混合，并以200~300的转速搅拌 5~10min，即得到组合物 B ；

3）将组合物 A 与组合物 B混合并搅拌均匀，即得到电容器铝壳覆膜涂料。

7.一种如权利要求1所述的电容器铝壳覆膜涂料的涂布方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）先将铝基板材用质量浓度为4~6%且温度为60~100℃的NaOH溶液清洗若干遍，再将该铝基板材置于 160~180℃下进行干燥氧化 1-2min，得到氧化铝基板材；

（2）将电容器铝壳覆膜涂料在室温下均匀涂布到氧化铝基板材表面，然后置于 210~220℃下进行固化，固化时间≥1min，即得到覆膜的铝基板材。