CN112724781A - 一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料 - Google Patents

一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂20‑28%、有机硅树脂8‑15%、硅微粉8‑12%、固化剂3‑6%、颜料2‑8%、高纯氧化镁6‑10%、空心玻璃微珠0.5‑0.8%、硅烷偶联剂2.2‑3.5%和填料余量。该粉末涂料加入了有机硅树脂和硅橡胶改性环氧树脂相互配合,可以显著提升粉末涂料的耐热性能;加入高纯氧化镁可以提升电绝缘性能;加入空心玻璃微珠可以进一步提升耐热性能;还加入了阳离子表面活性剂改性膨润土,该改性膨润土具有N原子上连有两个以上长碳链基团,可以使各种原料更好的以膨润土为模板进行分散,从而达到更好的静电喷涂固化效果。

Description

一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域,尤其涉及一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料。
背景技术
粉末涂料是一种不含有有机溶剂的干态固体粉末,它与一般溶剂型的涂料和水性涂料不同,涂装时不需要用溶剂或水作为分散介质,而是以空气作为分散介质,均匀地涂装在工件表面,加热后形成涂膜的一种新型涂料,这是与其它涂料的显著区别之处。粉末涂料是一种高速发展的涂料品种,具有节能环保、无三废污染等优点,目前已经得到广泛应用,但是一些电子元件对耐高温和绝缘的要求较高,目前市场上的粉末涂料无法满足其要求,故有必要研究一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料。
本发明的技术方案如下:
一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂20-28%、有机硅树脂8-15%、硅微粉8-12%、固化剂3-6%、颜料2-8%、高纯氧化镁6-10%、空心玻璃微珠0.5-0.8%、硅烷偶联剂2.2-3.5%和填料余量。
优选的,所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
优选的,所述的改性环氧树脂为硅橡胶改性环氧树脂。
优选的,所述的硅橡胶改性环氧树脂的环氧当量为1500-2000g/eg,软化点为105-125℃。
优选的,所述的高纯氧化镁中化合物MgO的含量≥99.5%。
优选的,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550或者KH560。
优选的,所述的填料为改性膨润土。
优选的,所述的改性膨润土,由膨润土和大分子空间构型的阳离子表面活性剂组成,所述膨润土的蒙脱石含量为65-95%,pH为7-9,膨胀倍率为30-50ml/g;其中,所述大分子空间构型的阳离子表面活性剂为N原子上连有两个以上长碳链基团,且这些长碳链上带有官能团的季铵盐阳离子表面活性剂。
一、环氧树脂:
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
环氧树脂是非常重要的热固性高分子材料之一,具有粘结强度高,电绝缘性能好,收缩性低,加工性能好等优点,被广泛应用于电子、机械、建筑等各领域。
二、有机硅树脂
有机硅树脂一般指的是聚硅氧烷。聚硅氧烷在历史上曾被称为“硅酮”(Silicone),目前硅酮也会出现在某些场合,如商品目录中。在中国,习惯将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物,并称聚硅氧烷液体为硅油,聚硅氧烷橡胶为硅橡胶,聚硅氧烷树脂为硅树脂。聚硅氧烷主链结构为Si-O-Si结构,本质上与石英一样,区别在于其侧基上连接有机基团。硅氧烷的隔热效果很好,在航空领域中有很重要的地位。
三、硅微粉
硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能,被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。硅微粉广泛应用于高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
四、固化剂
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。
五、高纯氧化镁
高纯氧化镁在高温下具有优良的耐碱性和电绝缘性。热膨胀系数和导热率高具有良好的光透过性。广泛用作高温耐热材料。在陶瓷领域用作透光性陶瓷坩埚、基板等的原料在电气材料、电气领域用于磁性装置填料、绝缘材料填料及各种载体。用作陶瓷基板比氧化铝导热率高2倍多,电解质的损失仅为氧化铝的1/10。亦可作高纯电熔镁砂的原料,在化学上可作为“分析纯”氧化镁。
六、空心玻璃微珠
空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠,其主要特点是密度较玻璃微珠更小,导热性更差。它是上个世纪五、六十年代发展起来的一种微米级新型轻质材料,其主要成分是硼硅酸盐,一般粒径为10-250μm,壁厚为1-2μm;空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点,它被誉为21世纪的“空间时代材料”。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果,使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能,被广泛地使用在工程塑料、防腐保温材料、橡胶、浮力材料、玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙、代木等复合材料以及石油工业、航空航天、5G通信、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料、胶黏剂等领域。
本发明的有益之处在于:本发明的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂20-28%、有机硅树脂8-15%、硅微粉8-12%、固化剂3-6%、颜料2-8%、高纯氧化镁6-10%、空心玻璃微珠0.5-0.8%、硅烷偶联剂2.2-3.5%和填料余量。本发明的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料在常规的粉末涂料的基础上加入了有机硅树脂和硅橡胶改性环氧树脂相互配合,可以显著提升粉末涂料的耐热性能;加入高纯氧化镁可以提升电绝缘性能;加入空心玻璃微珠可以进一步提升粉末涂料的耐热性能;同时本发明还加入了阳离子表面活性剂改性膨润土,该改性膨润土相比于常规的膨润土具有N原子上连有两个以上长碳链基团,可以使各种原料更好的以膨润土为模板进行分散,从而达到更好的静电喷涂固化效果。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂25%、有机硅树脂12%、硅微粉9%、固化剂5%、颜料7%、高纯氧化镁8%、空心玻璃微珠0.6%、硅烷偶联剂2.4%和填料余量。
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的硅橡胶改性环氧树脂的环氧当量为1500-2000g/eg,软化点为105-125℃。
所述的高纯氧化镁中化合物MgO的含量≥99.5%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述的填料为改性膨润土;所述的改性膨润土,由膨润土和大分子空间构型的阳离子表面活性剂组成,所述膨润土的蒙脱石含量为65-95%,pH为7-9,膨胀倍率为30-50ml/g;其中,所述大分子空间构型的阳离子表面活性剂为N原子上连有两个以上长碳链基团,且这些长碳链上带有官能团的季铵盐阳离子表面活性剂。
实施例2
一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂28%、有机硅树脂8%、硅微粉12%、固化剂3%、颜料8%、高纯氧化镁6%、空心玻璃微珠0.8%、硅烷偶联剂2.2%和填料余量。
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的硅橡胶改性环氧树脂的环氧当量为1500-2000g/eg,软化点为105-125℃。
所述的高纯氧化镁中化合物MgO的含量≥99.5%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述的填料为改性膨润土;所述的改性膨润土,由膨润土和大分子空间构型的阳离子表面活性剂组成,所述膨润土的蒙脱石含量为65-95%,pH为7-9,膨胀倍率为30-50ml/g;其中,所述大分子空间构型的阳离子表面活性剂为N原子上连有两个以上长碳链基团,且这些长碳链上带有官能团的季铵盐阳离子表面活性剂。
实施例3
一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂20%、有机硅树脂15%、硅微粉8%、固化剂6%、颜料2%、高纯氧化镁10%、空心玻璃微珠0.5%、硅烷偶联剂3.5%和填料余量。
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的硅橡胶改性环氧树脂的环氧当量为1500-2000g/eg,软化点为105-125℃。
所述的高纯氧化镁中化合物MgO的含量≥99.5%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
所述的填料为改性膨润土;所述的改性膨润土,由膨润土和大分子空间构型的阳离子表面活性剂组成,所述膨润土的蒙脱石含量为65-95%,pH为7-9,膨胀倍率为30-50ml/g;其中,所述大分子空间构型的阳离子表面活性剂为N原子上连有两个以上长碳链基团,且这些长碳链上带有官能团的季铵盐阳离子表面活性剂。
实施例1-3所述的粉末涂料的制备方法,包含以下步骤:
A将搅拌机打开后,调节转速至300-400rpm,加入所有原料搅拌30min;
B将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出,加热温度为140℃,挤出的半成品为片状;
C将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状,经筛分,即可。
对比例1
将实施例1中的改性膨润土替换为常规膨润土,其余配比和制备方法不变。
以下对实施例1-3和对比例1制备的粉末涂料进行检测,得到如下检测结果,具体检测结果见表1。
表1:
Figure BDA0002863999400000081
注:绝缘的温度等级分为:A级、E级、B级、F级、H级,其对应的最高允许温度(℃)分别为:105、120、130、155和180。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,由以下重量百分比的成分组成:改性环氧树脂20-28%、有机硅树脂8-15%、硅微粉8-12%、固化剂3-6%、颜料2-8%、高纯氧化镁6-10%、空心玻璃微珠0.5-0.8%、硅烷偶联剂2.2-3.5%和填料余量。
2.如权利要求1所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
3.如权利要求1所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的改性环氧树脂为硅橡胶改性环氧树脂。
4.如权利要求3所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的硅橡胶改性环氧树脂的环氧当量为1500-2000g/eg,软化点为105-125℃。
5.如权利要求1所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的高纯氧化镁中化合物MgO的含量≥99.5%。
6.如权利要求1所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550或者KH560。
7.如权利要求1所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的填料为改性膨润土。
8.如权利要求7所述的耐高温绝缘电子元器件粉末涂料,其特征在于,所述的改性膨润土,由膨润土和大分子空间构型的阳离子表面活性剂组成,所述膨润土的蒙脱石含量为65-95%,pH为7-9,膨胀倍率为30-50ml/g;其中,所述大分子空间构型的阳离子表面活性剂为N原子上连有两个以上长碳链基团,且这些长碳链上带有官能团的季铵盐阳离子表面活性剂。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210430

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