CN117384467B - 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117384467B
CN117384467B CN202311327573.0A CN202311327573A CN117384467B CN 117384467 B CN117384467 B CN 117384467B CN 202311327573 A CN202311327573 A CN 202311327573A CN 117384467 B CN117384467 B CN 117384467B
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
component
composite material
high temperature
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311327573.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117384467A (zh
Inventor
洪枫棨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jincheng Viscose Huizhou Co ltd
Original Assignee
Jincheng Viscose Huizhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jincheng Viscose Huizhou Co ltd filed Critical Jincheng Viscose Huizhou Co ltd
Priority to CN202311327573.0A priority Critical patent/CN117384467B/zh
Publication of CN117384467A publication Critical patent/CN117384467A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117384467B publication Critical patent/CN117384467B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/44Amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003Preparatory processes
    • C08G73/1007Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • C08G73/1028Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous
    • C08G73/1032Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous characterised by the solvent(s) used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • C08G73/1071Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C08J2363/02Polyglycidyl ethers of bis-phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本申请涉及一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法。包括A组分和B组分以重量份之比为(3‑5):1混合得到;A组分包括以下重量百分比的原料组成:环氧树脂70‑80%、苯甲醇1‑5%、活性稀释剂1‑5%、填充料15‑25%;B组分包括以下重量百分比的原料组成:聚酰胺65‑72%、苯甲醇4‑8%、碳酸钙8‑15%、填充料10‑20%。采用苯甲醇、活性稀释剂对环氧树脂进行稀释和增韧,使得填充料容易填充于环氧树脂,提高环氧树脂的耐高温性和强度,采用聚酰胺作为固化剂,进一步提高环氧树脂的耐高温性,减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。

Description

一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及高性能环氧树脂的技术领域,更具体地说,它涉及一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂的分子结构中含有多种极性基团,如羟基(—OH)和醚基(—O—)。羟基和醚基容易极化,使环氧树脂分子与被粘贴附物产生电磁吸力,且环氧基与含有活泼氢的金属表面形成化学键粘结很牢,特别能与玻璃表面生成化学键,因此,粘结力特别强。因此,环氧树脂能与多种材料粘结,有“万能胶”之称。因此环氧树脂常用于生产胶粘剂、封装胶、结构胶等等。
当环氧树脂用于生产封装胶时,常用在航空航天、电子电器、新能源汽车、充电桩、电动车、太阳能等产品,能够对以上产品的电池、电板、电阻电容的线路板等进行密封、包封或灌封,灌封后起到防水、防潮、防震、防尘、散热、保密等作用。然而环氧树脂的耐温性能差,通常会导致电子器件的损坏,影响电路的正常工作。
通常环氧树脂的耐热温度达150-180℃,随着科学技术的进步,各种电力、电动等产品的功率增大,当环氧树脂长期处于超负荷的温度下,会导致粘接力降低、或者发生开裂、变形、龟裂、开裂熔融等现象,从而容易导致电子器件发生损坏。
发明内容
为了进一步提高耐高温性能,本申请提供一种耐高温型环氧树脂复合材料及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种耐高温型环氧树脂复合材料,包括A组分和B组分以重量份之比为(3-5):1混合得到;
所述A组分包括以下重量百分比的原料组成:
环氧树脂70-80%
苯甲醇1-5%
活性稀释剂1-5%
填充料15-25%;
所述B组分包括以下重量百分比的原料组成:
聚酰胺65-72%
苯甲醇4-8%
碳酸钙8-15%
填充料10-20%。
上述原料为本申请较佳选择,且得到的高环氧树脂复合材料具有较好的耐高温性能,当用于电子器件时,减少因此长期的高温,导致环氧树脂封装胶出现开裂、龟裂、脱胶等可能性,提高对电子元器件的保护作用。
在A组分中,苯甲醇作为溶剂,也能与环氧树脂发生改性,增加环氧树脂的强度和耐温性,活性稀释剂主要是指含有环氧基团的低分子量环氧化合物,在环氧树脂复合材料的生产过程作为稀释剂,同时也能参加反应。其分子中含有活性基团,能与B组分的分子发生反应而无气体逸出,对固化后胶层的性能并无影响,同时还能起增韧作用。
而在B组分中,苯甲醇作为溶剂,将聚酰胺溶解稀释,碳酸钙起到补强作用,同时也能提高环氧树脂复合材料的耐热性能等,聚酰胺作为环氧树脂的固化剂,并具有较好的耐高温性能;填充料就有较好的填充补强作用,同时与能提高耐热性、绝缘性等性能。因此通过A组分和B组分混合,制得的环氧树脂复合材料具有较好的粘附性、固化速度快、强度好、耐热性、绝缘性好等优点,同时兼备较佳的耐高温性能,减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。
而目前的环氧树脂的耐高温改性,有通过滑石粉、云母粉、氮化硼等进行填充复合改性,也有通过有机硅、木质酸等与环氧树脂进行接枝改性,以上方案虽然在一定程度提高耐高温性,但是为了更进一步提高环氧树脂,保证环氧树脂作为封装胶时,能对电子器件起到更好的保护,因此本申请通过采用苯甲醇、活性稀释剂对环氧树脂进行稀释和增韧,使得填充料容易填充于环氧树脂,提高环氧树脂的耐高温性和强度,采用聚酰胺作为固化剂,进一步提高环氧树脂的耐高温性,减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。
优选的,所述B组分的填充料和所述A组分的填充料的原料组成相同,以A组分的填充料为例,填充料包括二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或者多种组成。
采用二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维均具有绝缘性和耐高温性能,因此当其中一种或者多种组成的填充料,用于环氧树脂复合材料中,均能进一步提高环氧树脂复合材料耐热性和绝缘性。减少使用在电子器件后,出现开裂、变形、龟裂的可能性,因此封装后,对电子器件具有较好的保护作用。
优选的,所述填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量份之比为1:(0.1-0.6):(0.5-1):(0.1-0.5)组成。
采用以上二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维复合的用量比例组成的填充料,起到协同作用,进一步提高环氧树脂复合材料的耐高温性能。用作封装胶,对电子器件起到较佳的保护作用。
优选的,所述填充料均为改性填充料,所述改性填充料由以下重量份的原料制得:均苯四甲酸二酐3-8份
4,4'-二氨基二苯醚2-5份
N,N–二甲基甲酰胺10-30份
表面活性剂0.1-0.3份
聚硅氮烷树脂2-5份
填充料15-25份。
本申请通过均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚作为聚酰亚氨的聚合单体,N,N–二甲基甲酰胺作为溶剂,促进苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚反应生产聚酰亚氨,聚酰亚氨具有较好的耐高温性、耐老化性以及绝缘性等,能够进一步提高环氧树脂复合材料的耐高温性能等。
而表面活性剂能够促进填充料进行分散,而聚硅氮烷树脂不仅具有较好的耐高温性能、绝缘性、粘附性等,而与填充料的结合性好,因此,通过制得的聚酰亚胺,与聚硅氮烷树脂、填充料复合,得到的改性填充料具有较佳的耐高性能,并且进一步促进改性填充料在A组分和B组分中的分散性,使制得的环氧树脂复合材料兼备较佳的耐高温性能、强度以及粘附性。当用在电子器件时,起到较佳的保护作用,减少电子器件因环氧树脂复合材料龟裂、开裂等,而发生损坏的可能性。
优选的,所述表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚、OP-10、OP-20中的一种或者多种组成。
采用以上异辛醇聚氧乙烯醚、OP-10、OP-20中的一种或者多种组成的表面活性,均进一步提高填充料在改性填充料原料体系的分散性,使制得的环氧树脂复合材料用于作为封装胶具有较好的耐高温性、强度等。
优选的,所述改性填充料由以下方法制得:
1)按照重量份计,称取N,N–二甲基甲酰胺8-15份、表面活性剂0.1-0.3份、填充料15-25混合,振动,得到复合料A,备用;
称取N,N–二甲基甲酰胺2-15份、均苯四甲酸二酐3-8份和4,4'-二氨基二苯醚2-5份混合均匀,加入至55-65℃,反应1-2h,制得复合料B;
2)按照重量份计,称取聚硅氮烷树脂2-5份,加入至1)中制得的复合料B中,搅拌1-2h,得到复合料C,再加入1)中得到的复合料A,搅拌1-3h,减压蒸馏,烘干,研磨,得到粒径为100-300nm的改性填充料。
上述工艺得到的改性填充料具有较好的耐高温性、绝缘性、填充补强性等,且容易与A组分和B组分的原料体系进行相容,从而制得的环氧树脂复合材料兼备较佳的耐高温性能、强度等。
本申请通过N,N–二甲基甲酰胺进行分散填充料,并在表面活性剂的作用下,形成分散均匀的复合料A;而均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚,在N,N–二甲基甲酰胺作为溶剂的作用,进行反应一段时间,得到复合料处于半聚合半乳化状态,然后加入聚硅氮烷树脂后,继续反应和聚合反应,再加入复合料A,由于复合料A是通过N,N–二甲基甲酰胺进行分散,因此容易与复合料C进行混合均匀,同时复合料C也容易与填充料进行结合,从而制得的改性填充料具有较佳的耐高温性能。减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。
优选的,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂功能环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。因此,制得的环氧树脂复合材料对电子器件具有较好封装效果。
优选的,所述双酚A型环氧树脂为E-51型、E-44型、E-03型中的一种。
优选的,所述活性稀释剂为亚烷基缩水甘油醚、新癸酸缩水甘油脂、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或者多种组成。
采用以上活性稀释剂,均能够对环氧树脂具有较好的稀释作用,并能与其发生反应,起到增强环氧树脂的韧性,从而提高环氧树脂的抗开裂性能。
第二方面,本申请提供一种耐高温型环氧树脂复合材料,包括以下步骤:A组分:按照重量百分比计,称取环氧树脂70-80%、苯甲醇1-5%、活性稀释剂1-5%,混合均匀,再加入填充料15-25%,得到A组分;
B组分:按照重量百分比计,称取聚酰胺65-72%、苯甲醇4-8%混合均匀,再加入碳酸钙8-15%、填充料10-20%,混合均匀,得到B组分;
将A组分和B组分以重量份之比(3-5):1混合均匀,得到环氧树脂复合材料。
以上工艺操作简单,生产效率高,可以达到现配现用的效果。通过A组分和B组分中,加入的填充剂,都能提高环氧树脂复合材料的耐高温性能,而采用A组分和B组分混合方式,便于在短时间内将物料充分混合均匀,相比与一次性加料混合方式,更容易充分混合均匀,提高加工效果和产品品质。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、采用苯甲醇、活性稀释剂对环氧树脂进行稀释和增韧,使得填充料容易填充于环氧树脂,提高环氧树脂的耐高温性和强度,采用聚酰胺作为固化剂,进一步提高环氧树脂的耐高温性,减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。
2、通过均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、N,N–二甲基甲酰胺制得的聚酰亚氨乳液、再加入聚硅氮烷树脂、填充料进一步复合,制得的改性填充料具有较好的耐高性能,并且与A组分和B组分容易混合,使制得的环氧树脂复合材料兼备较佳的耐高温性能、强度以及粘附性。当用在电子器件时,起到较佳的保护作用,减少电子器件因环氧树脂复合材料龟裂、开裂等,而发生损坏的可能性。
3、请通过N,N–二甲基甲酰胺进行分散填充料,并在表面活性剂的作用下,形成分散均匀的复合料A;而均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚,在N,N–二甲基甲酰胺作为溶剂的作用,进行反应一段时间,得到复合料处于半聚合半乳化状态,然后加入聚硅氮烷树脂后,继续反应和聚合反应,再加入复合料A,由于复合料A是通过N,N–二甲基甲酰胺进行分散,因此容易与复合料C进行混合均匀,同时复合料C也容易与填充料进行结合,从而制得的改性填充料具有较佳的耐高温性能。减少用于电子器件封装后,出现开裂、变形、龟裂等现象,而导致电子器件损坏的可能性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
部分原料的来源;
聚酰胺为低分子聚酰胺,厂家优选为山东星淇化工科技有限公司,型号650,黏度(40℃)1000-10000mPa·s,实施例中的粘度为5500mPa·s;胺值为180-220mgKOH/g;
异辛醇聚氧乙烯醚,厂家优选为山东鸿运昌化工科技有限公司,型号为JFC-2;
聚硅氮烷树脂,品牌型号为默克1500。
改性填充料的制备例
制备例1
一种改性填充料由以下方法制得:
1)称取N,N–二甲基甲酰胺8kg、异辛醇聚氧乙烯醚0.1kg、填充料15kg,采用超声波中进行振动30min,振动频率为33KHz,得到复合料A,备用;
称取N,N–二甲基甲酰胺5kg、均苯四甲酸二酐3kg和4,4'-二氨基二苯醚2kg放入反应釜中,密封,并通入氮气,加热60℃,反应2h,制得复合料B;
1.称取聚硅氮烷树脂2kg,加入至1)中制得的复合料B中,在转速为80r/min下,进行搅拌2h,得到复合料C,再加入1)中得到的所有复合料A,继续搅拌50min,再开启减压蒸馏,减压蒸馏温度为120℃,除去溶剂,减压蒸馏时间为22min,得到的固体再转移至150℃的烘箱进行烘干6h,再转移至研磨机中进行研磨,研磨过程采用电子显微镜进行观察粒径的大小,至粒径在100-300纳米时,停止研磨,得到粒径为100-300nm的改性填充料。
填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量(kg)之比为1:0.1:0.5:0.1混合得到。
制备例2
一种改性填充料由以下方法制得:
1.称取N,N–二甲基甲酰胺8kg、异辛醇聚氧乙烯醚0.2kg、填充料20kg,采用超声波中进行振动30min,振动频率为33KHz,混合均匀,得到复合料A,备用;
称取N,N–二甲基甲酰胺10kg、均苯四甲酸二酐5kg和4,4'-二氨基二苯醚4kg放入反应釜中,密封,并通入氮气,加热60℃,反应2h,制得复合料B;
2.称取聚硅氮烷树脂3kg,加入至1)中制得的复合料B中,在转速为80r/min下,进行搅拌2h,得到复合料C,再加入1)中得到的所有复合料A,继续搅拌50min,减压蒸馏温度为120℃,除去溶剂,减压蒸馏时间为28min,得到的固体再转移至150℃的烘箱进行烘干6h,再转移至研磨机中进行研磨,研磨过程采用电子显微镜进行观察粒径的大小,至粒径在100-300纳米时,停止研磨,得到粒径为100-300nm的改性填充料。
填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量(kg)之比为1:0.3:0.8:0.2混合得到。
制备例3
一种改性填充料由以下方法制得:
3.称取N,N–二甲基甲酰胺15kg、异辛醇聚氧乙烯醚0.3kg、填充料25kg,采用超声波中进行振动30min,振动频率为33KHz,混合均匀,得到复合料A,备用;
称取N,N–二甲基甲酰胺15kg、均苯四甲酸二酐8kg和4,4'-二氨基二苯醚5kg放入反应釜中,密封,并通入氮气,加热60℃,反应2h,制得复合料B;
4.称取聚硅氮烷树脂5kg,加入至1)中制得的复合料B中,在转速为80r/min下,进行搅拌2h,得到复合料C,再加入1)中得到的所有复合料A,继续搅拌50min,减压蒸馏温度为120℃,除去溶剂,减压蒸馏时间为35min,得到的固体再转移至150℃的烘箱进行烘干6h,再转移至研磨机中进行研磨,研磨过程采用电子显微镜进行观察粒径的大小,至粒径在100-300纳米时,停止研磨,得到粒径为100-300nm的改性填充料。
填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量(kg)之比为1:0.6:1:0.5混合得到。
制备对比例
制备对比例1
制备对比例1与制备例1的不同之处在于:聚硅氮烷树脂等量替换成填充料。
实施例
实施例1
一种耐高温型环氧树脂复合材料由以下方法制得:
A组分:称取E-51型双酚A型环氧树脂80kg、苯甲醇2kg、蓖麻油多缩水甘油醚3kg混合,在转速为30r/min下进行搅拌30min,使物料充分搅拌均匀,再加入填充料15kg,继续搅拌30min,使物料充分搅拌均匀,得到A组分;
B组分:称取聚酰胺70%、苯甲醇5%混合,转速为30r/min下进行搅拌30min,再加入碳酸钙15kg、填充料10kg,继续搅拌50min,得到B组分;
将A组分和B组分以重量(kg)之比3:1混合,在转速转速为30r/min下进行搅拌30min,使A组分和B组分充分混合均匀,得到环氧树脂复合材料。
填充料为二氧化硅。
实施例2-3
实施例2-3与实施例1的不同之处在于:环氧树脂复合材料的原料用量不同,具体如表1所示;
表1实施例1-3的原料用量(kg)
实施例4
实施例4与实施例2的不同之处在于:填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量(kg)之比为1:0.1:0.5:0.1混合得到。
实施例5
实施例5与实施例4的不同之处在于:该填充料为制备例1得到的改性填充料。
实施例6-8与实施例5的不同之处在于:改性填充料的来源不同;具体如表2所示;
表2实施例5-8改性填充料的来源
实施例 改性填充料的来源
实施例5 制备例1
实施例6 制备例2
实施例7 制备例3
实施例8 制备对比例1
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于:活性稀释剂为硅烷偶联剂KH550。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于:活性稀释剂等量替换成为苯甲醇。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于:活性稀释剂等量替换成二氧化硅。
对比例4
对比例4与实施例1的不同之处在于:二氧化硅等量替换成木质酸。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1、耐高温性能
(1)将实施例1-8和对比例1-4得到的环氧树脂复合材料,涂布玻璃板上,进行固化,固化温度为140℃,固化时间0.8h,在PBC板上形成0.02mm的环氧树脂膜,再放入200℃的烘箱中,烘烤72h,观察是出现开裂的现象。
(2)将实施例1-8和对比例1-4得到的环氧树脂复合材料,涂布于玻璃板上,并使两个玻璃板贴合,进行固化,固化温度为140℃,固化时间0.8h,得到若干个测试样;参考采用180°剥离强度测试拉力机(品牌谦通仪器,型号QT~6201S)进行检测剥离强度,其中负荷20N,拉伸速度100mm/min,测试温度28℃,测得的剥离力记为A1;
将测试样放置于180℃的烘箱中,烘烤36h,再进行检测剥离强度,记为A2;耐高温率=(A2/A1)*100%,具体数据如表3所示;
表3实施例1-8和对比例1-4实验数据
测试项 耐高温性 耐高温率(%)
实施例1 不开裂 61.87
实施例2 不开裂 62.34
实施例3 不开裂 63.01
实施例4 不开裂 69.23
实施例5 不开裂 79.89
实施例6 不开裂 83.13
实施例7 不开裂 83.89
实施例8 不开裂 71.63
对比例1 不开裂 58.63
对比例2 开裂 43.23
对比例3 开裂 54.34
对比例4 开裂 48.98
结合实施例1和对比例1-4并结合表3可以看出,实施例1不出现开裂的现象,且耐高温率均比对比例1-4的耐高温率高,说明,本申请的原料组成具有较好的耐高温性能。
对比实施例2和实施例4,实施例2的耐高率比实施例4的耐高温率低,说明采用二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维复合起到协同作用,进一步提高环氧树脂复合材料的耐高温性能。
对比实施例5和实施例4,实施例4的耐高率比实施例5的耐高温率低,说明通过本申请制得的环氧树脂复合材料具有较好的耐高温性能。
对比实施例5和实施例8,实施例8的耐高率比实施例5的耐高温率低,说明通过原料体系本申请制得的改性填充料具有较好耐高温性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于,包括A组分和B组分以重量份之比为(3-5):1混合得到;
所述A组分包括以下重量百分比的原料组成:
环氧树脂70-80%
苯甲醇1-5%
活性稀释剂1-5%
改性填充料15-25%;
所述B组分包括以下重量百分比的原料组成:
聚酰胺65-72%
苯甲醇4-8%
碳酸钙8-15%
改性填充料10-20%;
所述改性填充料由以下重量份的原料制得:
均苯四甲酸二酐3-8份
4,4'-二氨基二苯醚2-5份
N,N–二甲基甲酰胺10-30份
表面活性剂0.1-0.3份
聚硅氮烷树脂2-5份
填充料15-25份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于:所述B组分的填充料和所述A组分的填充料的原料组成相同,以A组分的填充料为例,填充料包括二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或者多种组成。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于:所述填充料由二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的重量份之比为1:(0.1-0.6):(0.5-1):(0.1-0.5)组成。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于:所述表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚、OP-10、OP-20中的一种或者多种组成。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于,所述改性填充料由以下方法制得:
1)按照重量份计,称取N,N–二甲基甲酰胺8-15份、表面活性剂0.1-0.3份、填充料15-25混合,振动,得到复合料A,备用;
称取N,N–二甲基甲酰胺2-15份、均苯四甲酸二酐3-8份和4,4'-二氨基二苯醚2-5份混合均匀,加热至55-65℃,反应1-2h,制得复合料B;
2)按照重量份计,称取聚硅氮烷树脂2-5份,加入至1)中制得的复合料B中,搅拌1-2h,得到复合料C,再加入1)中得到的所有复合料A,搅拌1-3h,减压蒸馏,烘干,研磨,得到粒径为100-300nm的改性填充料。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于:所述双酚A型环氧树脂为E-51型、E-44型、E-03型中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温型环氧树脂复合材料,其特征在于:所述活性稀释剂为亚烷基缩水甘油醚、新癸酸缩水甘油脂、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或者多种组成。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的耐高温型环氧树脂复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A组分:按照重量百分比计,称取环氧树脂70-80%、苯甲醇1-5%、活性稀释剂1-5%,混合均匀,再加入改性填充料15-25%,混合均匀,得到A组分;
B组分:按照重量百分比计,称取聚酰胺65-72%、苯甲醇4-8%混合均匀,再加入碳酸钙8-15%、改性填充料10-20%,混合均匀,得到B组分;
将A组分和B组分以重量份之比(3-5):1混合均匀,得到环氧树脂复合材料。
CN202311327573.0A 2023-10-13 2023-10-13 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法 Active CN117384467B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311327573.0A CN117384467B (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311327573.0A CN117384467B (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117384467A CN117384467A (zh) 2024-01-12
CN117384467B true CN117384467B (zh) 2024-05-14

Family

ID=89435388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311327573.0A Active CN117384467B (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117384467B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63221122A (ja) * 1987-03-11 1988-09-14 Toho Rayon Co Ltd プリプレグ及びその製造方法
CN105860896A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 中山新高电子材料股份有限公司 用于柔性覆盖膜的具有高玻璃化转变温度的胶粘剂
CN109280521A (zh) * 2018-09-30 2019-01-29 武汉市石代高新建材有限公司 一种环氧结构胶固化剂及其制备方法和应用
CN109749683A (zh) * 2019-01-28 2019-05-14 东莞市三宏胶粘材料有限公司 环氧胶黏剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63221122A (ja) * 1987-03-11 1988-09-14 Toho Rayon Co Ltd プリプレグ及びその製造方法
CN105860896A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 中山新高电子材料股份有限公司 用于柔性覆盖膜的具有高玻璃化转变温度的胶粘剂
CN109280521A (zh) * 2018-09-30 2019-01-29 武汉市石代高新建材有限公司 一种环氧结构胶固化剂及其制备方法和应用
CN109749683A (zh) * 2019-01-28 2019-05-14 东莞市三宏胶粘材料有限公司 环氧胶黏剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117384467A (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013007028A (ja) 封止用シートおよび電子部品装置
WO2005100431A2 (en) Polycarboxy-functionalized prepolymers
WO2018121048A1 (zh) 大功率led照明灯用耐高温封装胶及其制备方法
CN103194158A (zh) 一种硼硅树脂杂化丙烯酸酯耐高温厌氧胶粘剂及其制备方法
CN109337644B (zh) 一种加成型室温粘接双组份灌封胶及其制备方法
CN111978726B (zh) 一种热固性树脂组合物及其制备方法和用途
CN107236249A (zh) 一种苯并噁嗪树脂基复合材料及其制备方法
CN117384467B (zh) 一种耐热型环氧树脂复合材料及其制备方法
JP5547456B2 (ja) 一液型エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた接着方法
CN113897029A (zh) 一种高速风机叶片用玻璃钢预浸料
CN109825231B (zh) 一种阻燃抗紫外环氧包封胶及其制备方法
CN110903604B (zh) 一种用于功率器件封装的三元树脂组合物
WO2010131655A1 (ja) 接着シート
TW200825159A (en) Halogen-free, thermal resistant composition
CN112590329A (zh) 一种环氧玻璃布层压板及其制备方法
CN115651579A (zh) 一种可快速固化的环氧胶及其制备方法
KR20200018298A (ko) 반도체 밀봉용 열경화성 수지 조성물 및 반도체 장치
CN115449211A (zh) 一种柔性耐腐蚀ppo树脂基覆铜板及其制备方法
CN114806477A (zh) 一种柔性环氧灌封胶及其制备方法和应用
CN111320965A (zh) 一种耐高温胶粘剂、其制备方法及应用
CN115651402B (zh) 一种环氧树脂增韧改性氰酸酯树脂粉末包封料、制备方法和应用
CN117384354B (zh) 一种覆铜板用树脂组合物及其应用
CN114989759B (zh) 一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂及其制备方法
CN108219379A (zh) 一种集成电路板用改性环氧树脂及其制备方法
CN114250050B (zh) 一种环氧树脂组合物及其制备和在igbt半导体封装上的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant