CN103540233A - 一种纳米电子涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纳米电子涂料，包括有双酚A型固体环氧树脂50-60%、双酚A型液体环氧树脂2-10%、固化剂3-5%、防白水3-5%、轻质碳酸钙15-25%、纳米二氧化硅1-2%以及钛白粉5-15%。该纳米电子涂料的制备方法如下：首先将双酚A型固体环氧树脂50-60%、双酚A型液体环氧树脂2-10%、轻质碳酸钙15-25%、纳米二氧化硅1-2%、钛白粉5-15%以及固化剂3-5%进行混合，混合2~5小时后放置10~36小时；然后加入防白水3-5%进行混合搅拌3~5小时后，进行抽真空脱泡。本发明中选用双酚A型固体环氧树脂和双酚A型液体环氧树脂相结合，并配合相应的固化剂、溶剂及相关填料进行配比优化，使其所制得的涂层具有固化时间短、耐高温、阻燃、耐烧蚀以及高韧性高强度等特点。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域技术，特别是提供纳米电子涂料及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，电子产品更新换代越来越快。电阻由碳膜电阻发展到金属膜电阻，以及氧化膜电阻。电阻制造商的最大挑战在于在相同封装尺寸的电阻中加入更多功率，无论它是用于小型电子器件还是用于大型工业设备中。在获得较高的额定功率的同时，还要求电阻不能产生过量的热。现在，电阻制造商正在增强他们的功率产品线，以期在相同或更小尺寸的封装中提供更高的功率和更好的散热性能。此外，已经有好几家电阻制造商在供应可工作于275℃的电阻，这些电阻能够耐受汽车和工业应用中的恶劣环境条件，这就对电子涂料提出了更高的要求，耐热、绝缘、导电性、耐烧蚀性以及阻燃性的性能需要随之提高。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种固化时间短、耐高温、阻燃、耐烧蚀以及高韧性的纳米电子涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 50-60%；
双酚A型液体环氧树脂 2-10%；
固化剂 3-5%；
防白水 3-5%；
轻质碳酸钙 15-25%；
纳米二氧化硅 1-2%；
钛白粉 5-15%。
作为一种优选方案，所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为75~90%。
作为一种优选方案，所述固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、异佛尔酮中的一种或多种。
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 55%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 15%；
所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为76~80%。
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 51%；
双酚A型液体环氧树脂 10%；
异佛尔酮 4%
防白水 4%
轻质碳酸钙 20%
纳米二氧化硅 1%
钛白粉 10%
所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为76~80%。
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 60%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%
乙二胺 2%
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 9%。
所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为76~80%。
作为一种优选方案，所述双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
所述防白水为乙二醇单丁醚。
一种纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂50-60%、双酚A型液体环氧树脂 2-10%、轻质碳酸钙15-25%、纳米二氧化硅1-2%、钛白粉5-15%以及固化剂3-5%进行混合，混合2~5小时后放置10~36小时；然后加入防白水3-5%进行混合搅拌3~5小时后，进行抽真空脱泡。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体如下：
1、本发明所制备的电子涂料复合材料中，采用轻质碳酸钙、纳米二氧化硅以及钛白粉等多种纳米填料，这些纳米粒子作为分散相，具有尺度效应、很大的比表面积和极强的界面相互作用，可以依靠化学键以及吸附等组分协同作用，使复合材料具有许多普通材料并不具有的新的优异性能。这是由于纳米无机材料与有机绝缘聚合物的复合，其无机相与有机相是在纳米范围的复合，两相之间的界面面积非常大，存在界面间的化学结合，形成理想的粘结力，可消除无机相和有机相之间热膨胀系数不匹配的问题，并将无机相的刚性、热稳定性与有机相的韧性、加工性、耐潮性及介电性能综合在一起，从而性能上显著的提高，具有较高的。
2、通过整个配方的优化设计，特别是采用本发明中选用双酚A型固体环氧树脂和双酚A型液体环氧树脂相结合，并配合相应的固化剂、溶剂及相关填料进行配比优化，使其所制得的涂层具有固化时间短、耐高温、阻燃、耐烧蚀以及高韧性高强度等特点。
具体实施方式
实施例1
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 60%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%；
乙二胺 2%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 9%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂60%、双酚A型液体环氧树脂5%、轻质碳酸钙15%、纳米二氧化硅2%、钛白粉9%、二乙烯三胺3%以及乙二胺2%进行混合，混合5小时后放置15小时；然后加入防白水5%进行混合搅拌5小时后，进行抽真空脱泡。
实施例2
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 55%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 15%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂55%、双酚A型液体环氧树脂5%、轻质碳酸钙15%、纳米二氧化硅2%、钛白粉15%以及二乙烯三胺3%进行混合，混合4小时后放置20小时；然后加入防白水5%进行混合搅拌5小时后，进行抽真空脱泡。
实施例3
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 51%；
双酚A型液体环氧树脂 10%；
异佛尔酮 4%
防白水 4%
轻质碳酸钙 20%
纳米二氧化硅 1%
钛白粉 10%
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂51%、双酚A型液体环氧树脂10%、轻质碳酸钙20%、纳米二氧化硅12%、钛白粉10%以及异佛尔酮4%进行混合，混合3小时后放置30小时；然后加入防白水4%进行混合搅拌3小时后，进行抽真空脱泡。
实施例4
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 52%；
双酚A型液体环氧树脂 8%；
异佛尔酮 3%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 20%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 10%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂52%、双酚A型液体环氧树脂8%、轻质碳酸钙20%、纳米二氧化硅2%、钛白粉10%以及异佛尔酮3%进行混合，混合5小时后放置10小时；然后加入防白水5%进行混合搅拌5小时后，进行抽真空脱泡。
实施例5
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 57%；
双酚A型液体环氧树脂 3%；
异佛尔酮 3%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 15%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂57%、双酚A型液体环氧树脂3%、轻质碳酸钙15%、纳米二氧化硅2%、钛白粉15%以及异佛尔酮3%进行混合，混合4小时后放置25小时；然后加入防白水5%进行混合搅拌5小时后，进行抽真空脱泡。
实施例6
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 52%；
双酚A型液体环氧树脂 10%；
二乙烯三胺 4%；
防白水 4%；
轻质碳酸钙 16%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 12%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂52%、双酚A型液体环氧树脂10%、轻质碳酸钙16%、纳米二氧化硅2%、钛白粉12%以及二乙烯三胺4%进行混合，混合2小时后放置15小时；然后加入防白水4%进行混合搅拌4小时后，进行抽真空脱泡。
实施例7
一种纳米电子涂料，按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 55%；
双酚A型液体环氧树脂 8%；
乙二胺 5%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 10%。
该双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
该纳米电子涂料的制备方法，其步骤如下：首先将双酚A型固体环氧树脂55%、双酚A型液体环氧树脂8%、轻质碳酸钙15%、纳米二氧化硅2%、钛白粉10%以及乙二胺5%进行混合，混合5小时后放置32小时；然后加入防白水5%进行混合搅拌5小时后，进行抽真空脱泡。
综上所述，实施例1~7通过对纳米电子涂料配方的优化设计，并采用上述配方所制得的电子涂料层，能够耐320℃的高温，并在275℃高温下长期工作，在25℃、800V 高压条件下不开裂和不被击穿烧焦，导热率在6.3~7.1W/m·K之间。该电子涂料的固含量为78%左右，其固化条件为180℃，3~5分钟；该电子涂料具有较高的耐溶剂性，在 25℃、二甲苯浸泡10 分钟，其涂膜无变化；在循环实验中，-55/125℃四次循环，涂膜不破坏；该电子涂料涂层的耐湿热性为 GB 1740-1979(1989) ≤2 级。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种纳米电子涂料，其特征在于：按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 50-60%；
双酚A型液体环氧树脂 2-10%；
固化剂 3-5%；
防白水 3-5%；
轻质碳酸钙 15-25%；
纳米二氧化硅 1-2%；
钛白粉 5-15%。
2.根据权利要求1所述一种纳米电子涂料，其特征在于：所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为75~90%。
3.根据权利要求1所述一种纳米电子涂料，其特征在于：所述固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、异佛尔酮中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述一种纳米电子涂料，其特征在于：按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 55%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%；
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 15%。
5.根据权利要求3所述一种纳米电子涂料，其特征在于：按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 51%；
双酚A型液体环氧树脂 10%；
异佛尔酮 4%
防白水 4%
轻质碳酸钙 20%
纳米二氧化硅 1%
钛白粉 10%。
6.根据权利要求3所述一种纳米电子涂料，其特征在于：按质量100%计，包括有：
双酚A型固体环氧树脂 60%；
双酚A型液体环氧树脂 5%；
二乙烯三胺 3%
乙二胺 2%
防白水 5%；
轻质碳酸钙 15%；
纳米二氧化硅 2%；
钛白粉 9%。
7.根据权利要求5~7任一项所述一种纳米电子涂料，其特征在于：所述双酚A型液体环氧树脂的固含量为76~80%。
8.根据权利要求1~7任一项所述一种纳米电子涂料，其特征在于：所述双酚A型液体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型液体环氧树脂,其牌号为CYD127；所述双酚A型固体环氧树脂为中国石化巴陵石油化工有限责任公司的双酚A型固体环氧树脂,其牌号为CYD011。
9.一种如权利要求1所述纳米电子涂料的制备方法，其特征在于：首先将双酚A型固体环氧树脂50-60%、双酚A型液体环氧树脂 2-10%、轻质碳酸钙15-25%、纳米二氧化硅1-2%、钛白粉5-15%以及固化剂3-5%进行混合，混合2~5小时后放置10~36小时；然后加入防白水3-5%进行混合搅拌3~5小时后，进行抽真空脱泡。
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