CN114381228A - 一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，包括如下重量份数的组成制成：环氧树脂A 100份、固化剂B 12份、防沉剂C 0‑1份、助剂D 1‑2份、表面改性功能填料E 200‑400份、增韧剂F 3‑6份。与现有技术相比，本发明的用于绕线片式共模电感的导磁胶，利用环氧树脂胶、纳米级软磁粉等协同增效得到用于绕线片式共模电感粘接的导磁胶，克服了绕线片式共模电感用胶后电感量下降、固化速度慢、自动化连续生产异常等问题，可实现自动化流水线生产，中温快速固化，产品不良率极低，生产效率高。

Description

一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，特别涉及一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法。
背景技术
绕线片式共模电感在宽频域具有良好的阻抗特性，有效抑制杂波、漏感小等优点，广泛用于TV set、安防、汽车导航、Notebook PC、网络设备、大功率电源模块、LED lighting等领域。绕线片式共模电感中磁片与绕线电感粘接存在如下问题：容易出现粘接不牢固、电感不稳定、高频损耗大、批量生产不良率高等缺点，由于胶结层薄才能保持磁片与绕线电感的间距小，电感量高，而市场上大部分单组分胶水含有粉料物质，无法做到胶结层薄，导致电感量下降，使用单一型纯液态胶水固化速度慢，生产效率低，绕线片式共模电感中磁片与绕线电感粘接成为行业难点。为了提高生产效率和产品性能，对于绕线片式共模电感用胶提出了新的更高的要求。
单个绕线片式共模电感用胶量非常少，低至0.0005g，若出现未混合均匀，有团聚颗粒，则点胶容易出现异常或者导致产品出现不良品；另外，胶粘剂因功能粉体比重大容易下沉导致电感不稳定，出现不良品。如何克服绕线片式共模电感用胶后电感量下降，固化速度慢、自动化连续生产异常等问题，成为行业内亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种用于绕线片式共模电感的导磁胶，克服绕线片式共模电感用胶后电感量下降、固化速度慢、自动化连续生产异常等问题，利用环氧树脂胶、纳米级软磁粉等协同增效得到用于绕线片式共模电感粘接的导磁胶。
本发明的目的还在于提供一种用于绕线片式共模电感的导磁胶的制法，可实现自动化流水线生产，中温快速固化，产品不良率极低，生产效率高。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种用于绕线片式共模电感的导磁胶，其包括如下重量份数的组成制成：
Figure BDA0003522295340000021
优选地，所述的环氧树脂A为电子级双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂中的一种或两种组成，环氧当量为160-200，粘度为2000-8000mpa.s，是导磁胶的主体树脂构成部分。
优选地，所述的固化剂B为双氰胺、三级胺类、咪唑中的一种或几种组成，双氰胺、三级胺类、咪唑均为粒径1-5um，为环氧树脂潜伏性固化剂。
优选地，所述的防沉剂C为疏水性纳米二氧化硅，比表面积为100±20m2/g，起到防沉、增粘、触变等作用。
优选地，所述的助剂D为铝酸酯偶联剂，优选乙烷氧基铝二异丙基，起到软磁粉体偶联剂、分散剂的作用，有效防止分层，降低体系粘度，提高分散效率。
优选地，所述的表面改性功能填料E为功能填料E经表面改性而得，功能填料E为软磁粉体，优选绝缘羰基铁粉，粒径为500nm，目数为30000，表面改性功能填料E有一定的磁导率，在导磁胶中起到导磁的功能，因其粒径小，趋肤效应低，高频涡流损耗低，在宽的频率内适配了绕线片式共模电感，有利于提升电感量。
优选地，所述的增韧剂F为聚氨酯改性环氧树脂或聚端羧基丁晴橡胶改性环氧树脂，环氧当量为350-450，为导磁胶起到增韧的作用，提升耐冷热冲击、耐久性等性能。
优选地，所述的表面改性功能填料E是采用如下步骤制成：
S11、将铝酸酯偶联剂溶于无水乙醇溶于中，得到第一溶液；
S12、将功能填料E加入第一溶液中，搅拌30min，之后加热至80℃，冷凝回收乙醇，得到粉体；
S13、将步骤S13所得粉体置于110℃下烘烤4小时，得到表面改性功能填料E即偶联剂处理后的干燥导磁粉体。由于功能填料E软磁粉具有较高的密度，在胶粘剂中容易下层，需要进行粉体预处理，有效防止分成，因此采用上述方法制备而成的表面改性功能填料E可以有效防止分成。
本发明还提供一种前述的用于绕线片式共模电感的导磁胶的制法，其包括以下步骤：
(1)将环氧树脂A、固化剂B、增韧剂F、防沉剂C、助剂D在恒温搅拌分散机下高速分散之后，在三辊研磨机上研磨，调节三辊机间隙＜2μm；
(2)将表面改性功能填料E偶联剂处理的干燥导磁粉体加入到步骤(1)中，在恒温搅拌分散机下高速分散之后，在三辊研磨机上研磨，调节三辊机间隙＜2μm；
(3)将步骤(2)所得胶粘剂置于行型分散机中边搅拌边抽真空，得到具有导磁性能的环氧树脂胶，即用于绕线片式共模电感的导磁胶。
优选地，所述的步骤(1)中高速分散时间为30分钟、研磨次数为2次；所述的步骤(2)中高速分散时间为60分钟、研磨次数为2次；所述的步骤(3)中抽真空时间为30分钟。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的用于绕线片式共模电感的导磁胶具有粘接力强、附着性好、固化快且胶结层薄等优点，颗粒物粒径为纳米级，用于绕线片式共模电感中磁片与线圈的粘接固定，导磁胶具有较高的磁导率，起到提升电感的作用；该导磁胶在绕线片式共模电感上使用可完全实现自动化生产，大幅度提升生产效率，有效提升电感量，中温快速固化，产品不良率极低。
2.本发明利用环氧树脂胶、导磁粉体等协同增效，在环氧树脂胶中添加纳米级软磁粉，制备出用于绕线片式共模电感粘接的特种功能型环氧导磁胶，可实现自动化流水线生产，制备方法流程便捷、操作简单易行，点胶针头孔径可至0.1mm，可实现120℃下30分钟固化。
上述是发明技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：本实施例提供的一种用于绕线片式共模电感的导磁胶，其包括如下重量份数的组成制成：环氧树脂A、固化剂B、防沉剂C、助剂D、表面改性功能填料E、增韧剂F。其中，环氧树脂A为电子级双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂中的一种或两种组成，环氧当量为160-200，粘度为2000-8000mpa.s，是导磁胶的主体树脂构成部分，具体的可以是双酚A环氧树脂，荷兰瀚森EPIKOTE-828EL；双酚F环氧树脂，长春人造树脂厂股份有限公司BF170；聚氨酯改性环氧树脂，泰州恒创绝缘材料102C-3(环氧值0.46±0.02)。各组分的用量配比参见表1。
固化剂B为双氰胺、三级胺类、咪唑中的一种或几种组成，双氰胺、三级胺类、咪唑均为粒径1-5um，为环氧树脂潜伏性固化剂。具体的可以是双氰胺，德国阿兹肯化工集团Dyhard 100微粉化二氰二胺固化剂；咪唑，日本味之素PN40、PN23；三级胺，日本味之素MY24、MY25。
防沉剂C为疏水性纳米二氧化硅，比表面积为100±20m2/g，起到防沉、增粘、触变等作用。具体的可以是纳米二氧化硅，德国德固赛R972、R202。
助剂D为铝酸酯偶联剂，优选乙烷氧基铝二异丙基，起到软磁粉体偶联剂、分散剂的作用，有效防止分层，降低体系粘度，提高分散效率。具体的可以是铝酸酯，日本味之素AL-M。
增韧剂F为聚氨酯改性环氧树脂或聚端羧基丁晴橡胶改性环氧树脂，环氧当量为350-450，为导磁胶起到增韧的作用，提升耐冷热冲击、耐久性等性能。
表面改性功能填料E为功能填料E经表面改性而得，功能填料E为软磁粉体，优选绝缘羰基铁粉，粒径为500nm，目数为30000，表面改性功能填料E有一定的磁导率，在导磁胶中起到导磁的功能，因其粒径小，趋肤效应低，高频涡流损耗低，在宽的频率内适配了绕线片式共模电感，有利于提升电感量。具体的可以是羰基铁粉，江苏天一超细金属粉末有限公司定制型纳米羰基铁粉。表面改性功能填料E是采用如下步骤制成：
S11、将铝酸酯偶联剂溶于无水乙醇溶于中，得到第一溶液；
S12、将功能填料E加入第一溶液中，搅拌30min，之后加热至80℃，冷凝回收乙醇，得到粉体；
S13、将步骤S13所得粉体置于110℃下烘烤4小时，得到表面改性功能填料E即偶联剂处理后的干燥导磁粉体。由于功能填料E软磁粉具有较高的密度，在胶粘剂中容易下层，需要进行粉体预处理，有效防止分成，因此采用上述方法制备而成的表面改性功能填料E可以有效防止分成。
本实施例还提供一种前述的用于绕线片式共模电感的导磁胶的制法，其包括以下步骤：
(1)将环氧树脂A、固化剂B、增韧剂F、防沉剂C、助剂D在恒温搅拌分散机下高速分散30分钟之后，在三辊研磨机上研磨2次，调节三辊机间隙＜2μm；
(2)将表面改性功能填料E偶联剂处理的干燥导磁粉体加入到步骤(1)中，在恒温搅拌分散机下高速分散60分钟之后，在三辊研磨机上研磨2次，调节三辊机间隙＜2μm；
(3)将步骤(2)所得胶粘剂置于行型分散机中边搅拌边抽真空30分钟，得到具有导磁性能的环氧树脂胶，即用于绕线片式共模电感的导磁胶。
实施例2-5：本实施例提供的一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：各组分种类和用量不同，具体如下表1所示。
表1、实施例1～5各组分种类和用量以及性能测定结果
Figure BDA0003522295340000071
实施例6：本实施例提供的一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，其与实施例1-5任一基本相同，不同之处在于：该用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，包括如下重量份数的组成制成：环氧树脂A 100份、固化剂B 12份、防沉剂C 0.5份、助剂D 1份、表面改性功能填料E 300份、增韧剂F 3份。
实施例7：本实施例提供的一种用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，其与实施例1-6任一基本相同，不同之处在于：该用于绕线片式共模电感的导磁胶及其制法，包括如下重量份数的组成制成：环氧树脂A 100份、固化剂B 12份、防沉剂C 0.5份、助剂D 1份、表面改性功能填料E 300份、增韧剂F 6份。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，包括如下重量份数的组成制成：
Figure FDA0003522295330000011
2.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的环氧树脂A为电子级双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂中的一种或两种组成，环氧当量为160-200，粘度为2000-8000mpa.s。
3.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的固化剂B为双氰胺、三级胺类、咪唑中的一种或几种组成，双氰胺、三级胺类、咪唑均为粒径1-5um。
4.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的防沉剂C为疏水性纳米二氧化硅，比表面积为100±20m2/g。
5.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的助剂D为铝酸酯偶联剂，优选乙烷氧基铝二异丙基。
6.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的表面改性功能填料E为功能填料E经表面改性而得，功能填料E为软磁粉体，优选绝缘羰基铁粉，粒径为500nm，目数为30000。
7.根据权利要求1所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的增韧剂F为聚氨酯改性环氧树脂或聚端羧基丁晴橡胶改性环氧树脂，环氧当量为350-450。
8.根据权利要求1或6所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶，其特征在于，所述的表面改性功能填料E是采用如下步骤制成：
S11、将铝酸酯偶联剂溶于无水乙醇溶于中，得到第一溶液；
S12、将功能填料E加入第一溶液中，搅拌30min，之后加热至80℃，冷凝回收乙醇，得到粉体；
S13、将步骤S13所得粉体置于110℃下烘烤4小时，得到表面改性功能填料E即偶联剂处理后的干燥导磁粉体。
9.一种如权利要求1-8任一所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶的制法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂A、固化剂B、增韧剂F、防沉剂C、助剂D在恒温搅拌分散机下高速分散之后，在三辊研磨机上研磨，调节三辊机间隙＜2μm；
(2)将表面改性功能填料E偶联剂处理的干燥导磁粉体加入到步骤(1)中，在恒温搅拌分散机下高速分散之后，在三辊研磨机上研磨，调节三辊机间隙＜2μm；
(3)将步骤(2)所得胶粘剂置于行型分散机中边搅拌边抽真空，得到具有导磁性能的环氧树脂胶，即用于绕线片式共模电感的导磁胶。
10.根据权利要求9所述的用于绕线片式共模电感的导磁胶的制法，其特征在于，所述的步骤(1)中高速分散时间为30分钟、研磨次数为2次；所述的步骤(2)中高速分散时间为60分钟、研磨次数为2次；所述的步骤(3)中抽真空时间为30分钟。
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