CN109651664A - 一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法，涉及树脂材料加工技术领域。所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15‑25份、天然橡胶6‑10份、硅橡胶5‑10份、萜烯树脂4‑8份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯2‑5份、二甲基乙醇胺4‑6份、氧化锌2‑4份、纳米石墨烯1‑2份、炭黑4‑6份、二甘醇二苯甲酸酯1‑3份、松香季戊四醇酯1‑2份、抗氧化剂1‑3份、促进剂1‑2份、分散剂1‑1.6份。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统电容器用树脂材料的抗氧化性能，同时能防止电解液的蒸发和泄漏，有效保护电容器的电性能，并且本发明具有优良的机械性能，适合广泛生产使用。

Description

一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及树脂材料加工技术领域，具体涉及一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法。
背景技术
电容器通常简称为电容，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。电容器由壳体、电容芯子、端盖及接线端子组成，电容器壳体内装有浸渍介质，浸渍介质一般为植物油或矿物油，电容器的密封部位均设有密封垫或密封圈，由于电容器的工作环境千差万别，有的电容器需要在恶劣的环境下工作，电容器密封垫需要耐高温、耐寒、耐酸碱、耐盐雾等有不同要求。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法，提高了传统电容器用树脂材料的抗氧化性能，同时能防止电解液的蒸发和泄漏，有效保护电容器的电性能，并且本发明具有优良的机械性能，适合广泛生产使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15-25份、天然橡胶6-10份、硅橡胶5-10份、萜烯树脂4-8份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯2-5份、二甲基乙醇胺4-6份、氧化锌2-4份、纳米石墨烯1-2份、炭黑4-6份、二甘醇二苯甲酸酯1-3份、松香季戊四醇酯1-2份、抗氧化剂1-3份、促进剂1-2份、分散剂1-1.6份。
优选的，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶20份、天然橡胶8份、硅橡胶8份、萜烯树脂6份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯4份、二甲基乙醇胺5份、氧化锌3份、纳米石墨烯1.5份、炭黑5份、二甘醇二苯甲酸酯2份、松香季戊四醇酯1.5份、抗氧化剂2份、促进剂1.5份、分散剂1.3份。
优选的，所述抗氧化剂为二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯质量比2∶4∶1的混合物。
优选的，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡和三氯化铁中的任意一种。
优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡和乙烯－醋酸乙烯共聚物质量比1∶2∶3的混合物。
所述电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、萜烯树脂加入纳米石墨烯，于高压反应釜中高温高压改性处理15-20min，得改性树脂备用；
(2)将上述改性树脂、天然橡胶和硅橡胶混合加入密炼机中，以温度为180-190℃、转速为100-120r/min进行炼胶5-8min，得初炼材料备用；
(3)将密炼机调节温度至120-140℃，向上述初炼材料中添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、二甲基乙醇胺、氧化锌、分散剂和炭黑，以转速50-60r/min，密炼2-3min，后保温静置2-3h；
(4)将二甘醇二苯甲酸酯、松香季戊四醇酯、抗氧化剂和加入上述密炼机中，在100-120℃温度下，密炼2-3min，后将密炼机升温至160-180℃，继续密炼1-3min，保温静置3-5h，后出料，得本发明树脂材料。
优选的，所述步骤(1)中高温高压改性的温度为120-140℃，压强为20-22MPa。
优选的，所述步骤(2)中密炼机需提前预热至120-150℃，再加入材料升温密炼。
本发明提供一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明选用丁晴橡胶、天然橡胶、硅橡胶、萜烯树脂为主要材料，能有效保证产品的抗氧化、耐热绝缘性能，并且丁晴橡胶和萜烯树脂加入纳米石墨烯高温高压改性处理，有效提升产品的机械性能。
(2)本发明添加二甲基乙醇胺、松香季戊四醇酯和二甘醇二苯甲酸酯，能使产品具有优秀的耐热、抗老化和良好的稳定性，并且提升树脂材料的韧性，延长其使用寿命。
(3)本发明将材料进行分段添加密炼，能有效降低产品树脂的内应力，并且增强产品的稳定性，综合提升产品的品质。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶20份、天然橡胶8份、硅橡胶8份、萜烯树脂6份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯4份、二甲基乙醇胺5份、氧化锌3份、纳米石墨烯1.5份、炭黑5份、二甘醇二苯甲酸酯2份、松香季戊四醇酯1.5份、抗氧化剂2份、促进剂1.5份、分散剂1.3份。
所述抗氧化剂为二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯质量比2∶4∶1的混合物；所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡和三氯化铁中的任意一种；优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡和乙烯－醋酸乙烯共聚物质量比1∶2∶3的混合物。
所述电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、萜烯树脂加入纳米石墨烯，于高压反应釜中高温高压改性处理15-20min，得改性树脂备用；
(2)将上述改性树脂、天然橡胶和硅橡胶混合加入密炼机中，以温度为180-190℃、转速为100-120r/min进行炼胶5-8min，得初炼材料备用；
(3)将密炼机调节温度至120-140℃，向上述初炼材料中添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、二甲基乙醇胺、氧化锌、分散剂和炭黑，以转速50-60r/min，密炼2-3min，后保温静置2-3h；
(4)将二甘醇二苯甲酸酯、松香季戊四醇酯、抗氧化剂和加入上述密炼机中，在100-120℃温度下，密炼2-3min，后将密炼机升温至160-180℃，继续密炼1-3min，保温静置3-5h，后出料，得本发明树脂材料。
其中，所述步骤(1)中高温高压改性的温度为120-140℃，压强为20-22MPa；所述步骤(2)中密炼机需提前预热至120-150℃，再加入材料升温密炼。
实施例2：
一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15份、天然橡胶6份、硅橡胶5份、萜烯树脂4份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯2份、二甲基乙醇胺4份、氧化锌2份、纳米石墨烯1份、炭黑4份、二甘醇二苯甲酸酯份、松香季戊四醇酯1份、抗氧化剂1份、促进剂1份、分散剂1份。
所述抗氧化剂为二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯质量比2∶4∶1的混合物；所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡和三氯化铁中的任意一种；优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡和乙烯－醋酸乙烯共聚物质量比1∶2∶3的混合物。
所述电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、萜烯树脂加入纳米石墨烯，于高压反应釜中高温高压改性处理15-20min，得改性树脂备用；
(2)将上述改性树脂、天然橡胶和硅橡胶混合加入密炼机中，以温度为180-190℃、转速为100-120r/min进行炼胶5-8min，得初炼材料备用；
(3)将密炼机调节温度至120-140℃，向上述初炼材料中添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、二甲基乙醇胺、氧化锌、分散剂和炭黑，以转速50-60r/min，密炼2-3min，后保温静置2-3h；
(4)将二甘醇二苯甲酸酯、松香季戊四醇酯、抗氧化剂和加入上述密炼机中，在100-120℃温度下，密炼2-3min，后将密炼机升温至160-180℃，继续密炼1-3min，保温静置3-5h，后出料，得本发明树脂材料。
其中，所述步骤(1)中高温高压改性的温度为120-140℃，压强为20-22MPa；所述步骤(2)中密炼机需提前预热至120-150℃，再加入材料升温密炼。
实施例3：
一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶25份、天然橡胶10份、硅橡胶10份、萜烯树脂8份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯5份、二甲基乙醇胺6份、氧化锌4份、纳米石墨烯2份、炭黑6份、二甘醇二苯甲酸酯3份、松香季戊四醇酯2份、抗氧化剂3份、促进剂2份、分散剂1.6份。
所述抗氧化剂为二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯质量比2∶4∶1的混合物；所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡和三氯化铁中的任意一种；优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡和乙烯－醋酸乙烯共聚物质量比1∶2∶3的混合物。
所述电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、萜烯树脂加入纳米石墨烯，于高压反应釜中高温高压改性处理15-20min，得改性树脂备用；
(2)将上述改性树脂、天然橡胶和硅橡胶混合加入密炼机中，以温度为180-190℃、转速为100-120r/min进行炼胶5-8min，得初炼材料备用；
(3)将密炼机调节温度至120-140℃，向上述初炼材料中添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、二甲基乙醇胺、氧化锌、分散剂和炭黑，以转速50-60r/min，密炼2-3min，后保温静置2-3h；
(4)将二甘醇二苯甲酸酯、松香季戊四醇酯、抗氧化剂和加入上述密炼机中，在100-120℃温度下，密炼2-3min，后将密炼机升温至160-180℃，继续密炼1-3min，保温静置3-5h，后出料，得本发明树脂材料。
其中，所述步骤(1)中高温高压改性的温度为120-140℃，压强为20-22MPa；所述步骤(2)中密炼机需提前预热至120-150℃，再加入材料升温密炼。
实施例4：
检测本发明实施例1-3所得电容器用树脂材料和普通电容器用树脂材料的物理性质，结果如下表所示：
由上表可知本发明所得电容器用树脂材料相较于普通电容器用树脂材料在拉伸强度、弯曲强度、折断生长率、回弹性和耐老化效果上均具有优势，适合推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (8)

1.一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，其特征在于，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15-25份、天然橡胶6-10份、硅橡胶5-10份、萜烯树脂4-8份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯2-5份、二甲基乙醇胺4-6份、氧化锌2-4份、纳米石墨烯1-2份、炭黑4-6份、二甘醇二苯甲酸酯1-3份、松香季戊四醇酯1-2份、抗氧化剂1-3份、促进剂1-2份、分散剂1-1.6份。
2.一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，其特征在于，所述绝缘树脂材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶20份、天然橡胶8份、硅橡胶8份、萜烯树脂6份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯4份、二甲基乙醇胺5份、氧化锌3份、纳米石墨烯1.5份、炭黑5份、二甘醇二苯甲酸酯2份、松香季戊四醇酯1.5份、抗氧化剂2份、促进剂1.5份、分散剂1.3份。
3.根据权利要求1所述的一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，其特征在于：所述抗氧化剂为二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯质量比2∶4∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，其特征在于：所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡和三氯化铁中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料，其特征在于：所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡和乙烯－醋酸乙烯共聚物质量比1∶2∶3的混合物。
6.一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、萜烯树脂加入纳米石墨烯，于高压反应釜中高温高压改性处理15-20min，得改性树脂备用；
(2)将上述改性树脂、天然橡胶和硅橡胶混合加入密炼机中，以温度为180-190℃、转速为100-120r/min进行炼胶5-8min，得初炼材料备用；
(3)将密炼机调节温度至120-140℃，向上述初炼材料中添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、二甲基乙醇胺、氧化锌、分散剂和炭黑，以转速50-60r/min，密炼2-3min，后保温静置2-3h；
(4)将二甘醇二苯甲酸酯、松香季戊四醇酯、抗氧化剂和加入上述密炼机中，在100-120℃温度下，密炼2-3min，后将密炼机升温至160-180℃，继续密炼1-3min，保温静置3-5h，后出料，得本发明树脂材料。
7.根据权利要求6所述的一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中高温高压改性的温度为120-140℃，压强为20-22MPa。
8.根据权利要求6所述的一种电容器用抗氧化绝缘树脂材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中密炼机需提前预热至120-150℃，再加入材料升温密炼。
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