一種柔性環氧基阻燃絕緣材料及其製備方法與流程
2023-07-08 10:46:46
本發明屬於阻燃材料技術領域，涉及一種柔性環氧基阻燃絕緣材料，本發明還涉及一種柔性環氧基阻燃絕緣材料的製備方法。
背景技術：
隨著我國經濟的高速發展，整個社會對電力的需求日益增大，輸運線路的電壓等級也不斷提高，這就對絕緣方式及絕緣材料提出了更高的要求。
環氧樹脂具有優良的電氣性能和機械性能、較強的粘結性，便於加工生產，使其在電氣絕緣方面的應用越來越廣泛，但環氧樹脂本身比較脆，在不對樹脂改性的前提下，其導熱係數為0.2w/(m.k)左右，其材料過脆，易開裂，這就限制了環氧樹脂在這些領域的應用。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種柔性環氧基阻燃絕緣材料，解決了現有技術中環氧樹脂脆性大，易開裂的問題。
本發明的另一目的是提供一種柔性環氧基阻燃絕緣材料的製備方法。
本發明所採用的技術方案是，按質量百分比計由以下組分組成：環氧樹脂45-65％、環氧固化劑20-40％、環氧增韌劑2-5％、填料5-15％、矽烷型偶聯劑1-2.5％；以上各組分的質量之和為100％。
本發明的特點還在於，
環氧樹脂是e51、e54或e44中的一種。
環氧固化劑是聚醯胺651、聚醚胺d-230或聚醚胺d-400中的一種。
環氧增韌劑是鄰苯二甲酸二丁酯、聚醚胺d-2000或聚醚胺d-4000中的一種。
填料是三氧化二鋁、二氧化矽或碳酸鈣或氫氧化鋁，粒徑為10-50μm中的一種。
矽烷型偶聯劑是kh-550、kh-560或kh-570中的一種。
本發明所採用的第二個技術方案是，一種柔性環氧基阻燃絕緣材料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1，按質量百分比分別稱取環氧樹脂45-65％、環氧固化劑20-40％、環氧增韌劑2-5％、填料5-15％、矽烷型偶聯劑1-2.5％；以上各組分的質量之和為100％；
步驟2，將稱取好的填料在120℃下去潮處理6h，處理後放入乾燥皿中待用；
步驟3，將稱取好的環氧樹脂、矽烷偶聯劑配成a料，並將a料在100℃油浴下攪拌15min待用；
步驟4，將步驟2中填料加入步驟3中的a料中，以2000r/min、90℃攪拌3h；
步驟5，將稱取好的環氧固化劑、環氧增韌劑配成b料，環氧增韌劑量不超過樹脂總量的15％，在60℃下攪拌20min後待用；
步驟6，將處理好的a料與b料混合，在常溫下攪拌5min，得到最終混合料液c；
步驟7，將c料在-0.1mpa相對真空度下除泡10min；
步驟8，將抽真空後的c料澆注入模具中階梯固化得到柔性環氧基阻燃絕緣材料。
本發明的有益效果是，本發明一種柔性環氧基阻燃絕緣材料，包括以下組分：環氧樹脂、環氧固化劑、環氧增韌劑、填料、矽烷型偶聯劑，材料易於選取，原料來源廣泛，成本較低，通過本發明的製備方法，能夠增強環氧樹脂的柔性，並且具有良好的阻燃性能，能夠被廣泛應用。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。
本發明一種柔性環氧基阻燃絕緣材料，按質量百分比計由以下組分組成：環氧樹脂45-65％、環氧固化劑20-40％、環氧增韌劑2-5％、填料5-15％、矽烷型偶聯劑1-2.5％；以上各組分的質量之和為100％。
環氧樹脂是e51、e54或e44中的一種。
環氧固化劑是聚醯胺651、聚醚胺d-230或聚醚胺d-400中的一種。
環氧增韌劑是鄰苯二甲酸二丁酯、聚醚胺d-2000或聚醚胺d-4000中的一種。
填料是三氧化二鋁、二氧化矽或碳酸鈣或氫氧化鋁，粒徑為10-50μm中的一種。
矽烷型偶聯劑是kh-550、kh-560或kh-570中的一種。
上述一種柔性環氧基阻燃絕緣材料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1，按質量百分比分別稱取環氧樹脂45-65％、環氧固化劑20-40％、環氧增韌劑2-5％、填料5-15％、矽烷型偶聯劑1-2.5％；以上各組分的質量之和為100％；
步驟2，將稱取好的填料在120℃下去潮處理6h，處理後放入乾燥皿中待用；
步驟3，將稱取好的環氧樹脂、矽烷偶聯劑配成a料，並將a料在100℃油浴下攪拌15min待用；
步驟4，將步驟2中填料加入步驟3中的a料中，以2000r/min、90℃攪拌3h；
步驟5，將稱取好的環氧固化劑、環氧增韌劑配成b料，環氧增韌劑量不超過樹脂總量的15％，在60℃下攪拌20min後待用；
步驟6，將處理好的a料與b料混合，在常溫下攪拌5min，得到最終混合料液c；
步驟7，將c料在-0.1mpa相對真空度下除泡10min；
步驟8，將抽真空後的c料澆注入模具中階梯固化得到柔性環氧基阻燃絕緣材料。
實施例1
秤取e-51樹脂質量130g，粒徑20微米氫氧化鋁質量30g、聚醚胺d-230質量45g、聚醚胺d-4000質量6g、kh-560質量4g。
具體製備方法如下：
1)將30g粒徑20微米氫氧化鋁，在120℃下去潮處理6h，處理後放入乾燥皿中待用；
2)將130ge-51樹脂、4gkh-560配成a料，並將a料在100℃油浴下攪拌15min待用；
3)將30g微米填料加入a料中，以2000r/min、100℃攪拌3h；
4)將45g聚醚胺d-230、6g聚醚胺d-4000配成b料，在常溫下攪拌10min後待用；
5)將處理好的a料與b料混合，在常溫下攪拌5min，得到最終混合料液c；
6)將c料在-0.1mpa相對真空度下除泡10min；
7)將抽真空後的c料澆注入模具中以60℃3h+80℃6h固化得到柔性阻燃導熱絕緣材料；
8)製得的樣品導熱率為0.62w/(m.k)、擊穿場強為42kv/mm，彈性伸長率為35％。
實施例2
秤取e-51樹脂質量100g，粒徑20微米氫氧化鋁質量20g、聚醚胺d-400質量40g、聚醚胺d-2000質量6g、kh-560質量3g。
具體製備方法如下：
1)將20g粒徑20微米三氧化二鋁，在120℃下去潮處理6h，處理後放入乾燥皿中待用；
2)將100ge-51樹脂、3gkh-560配成a料，並將a料在100℃油浴下攪拌15min待用；
3)將20g微米填料加入a料中，以2000r/min、100℃攪拌3h；
4)將40g聚醚胺d-400、6g聚醚胺d-2000配成b料，在常溫下攪拌10min後待用；
5)將處理好的a料與b料混合，在常溫下攪拌5min，得到最終混合料液c；
6)將c料在-0.1mpa相對真空度下除泡10min；
7)將抽真空後的c料澆注入模具中以60℃3h+80℃6h固化得到柔性阻燃導熱絕緣材料；
8)製得的樣品導熱率為0.76w/(m.k)、擊穿場強為38kv/mm、彈性伸長率為28％。
實施例3
秤取e-54樹脂質量110g，粒徑40微米氫氧化鋁質量25g、聚醚胺d-230質量50g、鄰苯二甲酸二丁酯7g、kh-570質量4g。
具體製備方法如下：
1)將25g粒徑40微米三氧化二鋁，在120℃下去潮處理6h，處理後放入乾燥皿中待用；
2)將110ge-54樹脂、4gkh-570配成a料，並將a料在100℃油浴下攪拌15min待用；
3)將25g微米填料加入a料中，以2000r/min、100℃攪拌3h；
4)將50g聚醚胺d-230、7g鄰苯二甲酸二丁酯配成b料，在常溫下攪拌10min後待用；
5)將處理好的a料與b料混合，在常溫下攪拌5min，得到最終混合料液c；
6)將c料在-0.1mpa相對真空度下除泡10min；
7)將抽真空後的c料澆注入模具中以60℃3h+80℃6h固化得到柔性阻燃導熱絕緣材料；
8)製得的樣品導熱率為0.80w/(m.k)、擊穿場強為36kv/mm、彈性伸長率為30％。