CN108342147A - 一种热敏电阻绝缘保护材料的配方及其制备方法 - Google Patents

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CN108342147A CN201810162734.8A CN201810162734A CN108342147A CN 108342147 A CN108342147 A CN 108342147A CN 201810162734 A CN201810162734 A CN 201810162734A CN 108342147 A CN108342147 A CN 108342147A
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Abstract

本发明公开了一种热敏电阻绝缘保护材料的配方及其制备方法，包括环氧树脂、填充料、色浆、固化剂、添加剂和消泡剂为原料制成，其中各组重量比为：100：50～80：10～20:10～20:1～5：0.05～0.5(重量比)。所述环氧树脂为液态双酚A环氧树脂和液态双酚F环氧树脂中的一种或两种。所述填充料为轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或两种。所述色浆选自品红色浆、黄色浆、青色浆、黑色浆、白色浆中的一种或多种。所述固化剂为咪唑加成物；所述添加剂为气相二氧化硅；所述消泡剂为有机硅消泡剂。有益效果是具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高；在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化。

Description

一种热敏电阻绝缘保护材料的配方及其制备方法
技术领域
本发明属于绝缘保护材料的领域，特别涉及一种热敏电阻绝缘保护材料的配方及其制备方法。
背景技术
热敏电阻是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC，Positive Temperature Coefficient)和负温度系数热敏电阻(NTC，NegativeTemperature Coefficient)，热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
热敏电阻具有灵敏度高、工作温度范围宽、体积小、使用方便、易加工、稳定性好、过载能力强等特点，已被广泛用于在温度测量、温度控制和补偿等方面。
目前很多厂家生产的热敏电阻，由于没有隔绝防护或使用普通的环氧树脂涂层，热敏电阻容易被湿气浸入，降低其耐环境性能，进而起不到其应有的性能效果。而且，传统的普通环氧树脂涂层多为三组分，存在操作工艺复杂、厂家使用时不容易控制等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种热敏电阻绝缘保护材料的配方及其制备方法，解决现有技术中普通环氧树脂涂层的缺点，实现操作方便，可自动化，并能很好地隔绝热敏电阻，起到防止湿气进入、降低热敏电阻体积拉伸的技术问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，包括环氧树脂、填充料、色浆、固化剂、添加剂和消泡剂为原料制成，其中各组重量比为：
环氧树脂：填充料：色浆：固化剂：添加剂：消泡剂＝100：50～80：10～20:10～20:1～5：0.05～0.5(重量比)。
进一步的，所述环氧树脂为液态双酚A环氧树脂和液态双酚F环氧树脂中的一种或两种。
进一步的，所述填充料为轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或两种。
进一步的，所述色浆选自品红色浆、黄色浆、青色浆、黑色浆、白色浆中的一种或多种。
进一步的，所述固化剂为咪唑加成物；所述添加剂为气相二氧化硅；所述消泡剂为有机硅消泡剂。
一种热敏电阻绝缘保护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将环氧树脂、色浆、消泡剂按比例称量后，高速搅拌20分钟～40分钟，转速为200转/分钟～400转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S2少量多次(按比例)投入填充料至步骤S1制成的混合物中，高速搅拌1小时～2小时，转速为300转/分钟～500转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S3步骤S2制成的混合物通过自然冷却或循环水冷却至50℃以下，制得完全均匀且温度在50℃以下的混合物；
S4按比例投入固化剂、添加剂至步骤S3制成的混合物中，搅拌5分钟～30分钟，转速为100转/分钟～200转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S5将步骤S4制成的混合物通过三辊机分散2～3次后，搅拌5分钟～30分钟，转速为100转/分钟～200转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S6将步骤S5制成的混合物通过真空脱泡30分钟～60分钟后，制得一种热敏电阻绝缘保护材料。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高；
2)由于本发明所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性；
3)本发明所述的产品为单组份，使用方便，容易控制。
附图说明
图1为实施例1中85℃、85％RH放置200小时Trip测试记录表；
图2为实施例1中85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)记录表；
图3为实施例2中85℃、85％RH放置200小时Trip测试记录表；
图4为实施例2中85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)记录表。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明所述的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例结合图1和图2，材料由以下质量份数的组分制成：E-51环氧树脂100份、轻质碳酸钙50份、黄色浆10份、咪唑加成物固化剂20份、气相二氧化硅5份、消泡剂0.05份。
本实施例制备方法为：
1)将E-51环氧树脂100份、黄色浆10份、消泡剂0.05份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入50份轻质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂10份、气相二氧化硅5份，搅拌10分钟至均匀；
5)三辊机分散2次后，搅拌10分钟至均匀；
6)真空脱泡60分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.2 8.1 15.1 20.1
涂胶品(涂覆后) 4.8 8.9 9.0 11.7
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,所述的热敏电阻绝缘保护材料为单组份，使用方便，具有良好的隔绝性能，容易控制。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例2
本实施例结合图3和图4，材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚F环氧树脂100份、重质碳酸钙80份、蓝色浆20份、咪唑加成物固化剂10份、气相二氧化硅1份、消泡剂0.5份。
本实施例制备方法为：
1)将液态双酚F环氧树脂100份、蓝色浆20份、消泡剂0.5份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入80份重质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂10份、气相二氧化硅1份，搅拌5分钟至均匀；
5)三辊机分散3次后，搅拌20分钟至均匀；
6)真空脱泡30分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.03 8.3 15.4 20.0
涂胶品(涂覆后) 4.2 8.4 8.8 11.4
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例1中的E-51环氧树脂材料用液态双酚F环氧树脂替代后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例3
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚F环氧树脂100份、重质碳酸钙50份、青色浆10份、咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份、消泡剂0.3份。
本实施例制备方法为：
1)将液态双酚F环氧树脂100份、青色浆10份、消泡剂0.3份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入50份重质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份，搅拌5分钟至均匀；
5)三辊机分散2次后，搅拌20分钟至均匀；
6)真空脱泡40分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.08 8.2 15.2 20.3
涂胶品(涂覆后) 3.9 8.0 8.5 11.1
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例2中的蓝色浆材料用青色浆材料替代后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例4
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚F环氧树脂100份、轻质碳酸钙80份、青色浆10份、咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份、消泡剂0.3份。
本实施例制备方法为：
1)将液态双酚F环氧树脂100份、青色浆10份、消泡剂0.3份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入80份轻质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份，搅拌5分钟至均匀；
5)三辊机分散2次后，搅拌20分钟至均匀；
6)真空脱泡40分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.1 8.3 15.5 20.8
涂胶品(涂覆后) 3.95 7.98 8.46 10.98
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例3中的重质碳酸钙材料用轻质碳酸钙材料替代后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例5
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚A环氧树脂100份、轻质碳酸钙70份、黑色浆8份、咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份、消泡剂0.2份。
本实施例制备方法为：
1)液态双酚A环氧树脂100份、黑色浆8份、消泡剂0.2份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入70份轻质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份，搅拌10分钟至均匀；
5)三辊机分散3次后，搅拌25分钟至均匀；
6)真空脱泡50分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.18 8.23 15.65 20.98
涂胶品(涂覆后) 4.10 8.12 8.54 11.12
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例4中的青色浆材料用黑色浆材料替代后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例6
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚A环氧树脂100份、重质碳酸钙70份、黑色浆8份、咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份、消泡剂0.2份。
本实施例制备方法为：
1)液态双酚A环氧树脂100份、黑色浆8份、消泡剂0.2份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入70份重质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份，搅拌10分钟至均匀；
5)三辊机分散3次后，搅拌25分钟至均匀；
6)真空脱泡50分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.17 8.24 15.68 20.93
涂胶品(涂覆后) 4.18 8.20 8.65 11.21
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例5中的轻质碳酸钙材料用重质碳酸钙材料替代后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例7
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚A环氧树脂100份、重质碳酸钙50份、黑色浆8份、咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份、消泡剂0.2份。
本实施例制备方法为：
1)液态双酚A环氧树脂100份、黑色浆8份、消泡剂0.2份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入50份重质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂12份、气相二氧化硅2份，搅拌10分钟至均匀；
5)三辊机分散3次后，搅拌25分钟至均匀；
6)真空脱泡50分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,把实施例6中的重质碳酸钙材料数量减少后制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
实施例8
本实施例材料由以下质量份数的组分制成：液态双酚A环氧树脂100份、重质碳酸钙50份、黑色浆15份、咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份、消泡剂0.3份。
本实施例制备方法为：
1)液态双酚A环氧树脂100份、黑色浆12份、消泡剂0.3份按比例称取，搅拌均匀；
2)少量多次投入50份重质碳酸钙，高速搅拌1.5小时；
3)自然冷却至50℃以下；
4)按比例投入咪唑加成物固化剂15份、气相二氧化硅3份，搅拌10分钟至均匀；
5)三辊机分散3次后，搅拌25分钟至均匀；
6)真空脱泡50分钟。
将此绝缘保护材料，均匀涂覆在热敏电阻四周，测试其性能如下：
1)85℃、85％RH放置200小时后Trip测试
R0 R焊 R200h RTrip
正常品(涂覆前) 4.18 8.2 15.2 20.3
涂胶品(涂覆后) 3.9 7.91 8.35 10.56
2)85℃、85％RH通电1.0A测试(504hour)
实验结果显示,对照实施例7中的配方，变化投入分量制得的混合物，同样能具有良好的隔绝性能。同时，根据实验数据可以明显看出，所述的热敏电阻绝缘保护材料具有良好的隔绝性能，将热敏电阻与环境隔离，防止了湿气的进入，耐环境性能提高。热敏电阻绝缘保护材料的隔绝性能，随着时间的递增，隔绝性能越是明显。所述的热敏电阻绝缘保护材料将热敏电阻紧密包裹，在一定程度上限制了热敏电阻的体积拉伸，降低了热敏电阻由于体积拉伸带来的电阻变化，减少了热敏电阻误动作的可能性。
通过以上测试数据可以看出，此绝缘保护材料涂覆后耐环境性能明显提高，减少了热敏电阻的误操作。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，包括环氧树脂、填充料、色浆、固化剂、添加剂和消泡剂为原料制成，其中各组重量比为：
环氧树脂：填充料：色浆：固化剂：添加剂：消泡剂＝100：50～80：10～20:10～20:1～5：0.05～0.5(重量比)。
2.根据权利要求1所述的一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，其特征在于，所述环氧树脂为液态双酚A环氧树脂和液态双酚F环氧树脂中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，其特征在于，所述填充料为轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，其特征在于，所述色浆选自品红色浆、黄色浆、青色浆、黑色浆、白色浆中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种热敏电阻绝缘保护材料的配方，其特征在于，所述固化剂为咪唑加成物；所述添加剂为气相二氧化硅；所述消泡剂为有机硅消泡剂。
6.一种热敏电阻绝缘保护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将环氧树脂、色浆、消泡剂按比例称量后，高速搅拌20分钟～40分钟，转速为200转/分钟～400转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S2少量多次(按比例)投入填充料至步骤S1制成的混合物中，高速搅拌1小时～2小时，转速为300转/分钟～500转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S3将步骤S2制成的混合物通过自然冷却或循环水冷却至50℃以下，制得完全均匀且温度在50℃以下的混合物；
S4按比例投入固化剂、添加剂至步骤S3制成的混合物中，搅拌5分钟～30分钟，转速为100转/分钟～200转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S5将步骤S4制成的混合物通过三辊机分散2～3次后，搅拌5分钟～30分钟，转速为100转/分钟～200转/分钟，制得完全均匀的混合物；
S6将步骤S5制成的混合物通过真空脱泡30分钟～60分钟后，制得一种热敏电阻绝缘保护材料。
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