CN115490993A - 一种环氧树脂组合物、制备方法及环氧玻璃布层压板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及绝缘材料制备技术领域,具体为一种环氧树脂组合物、制备方法及环氧玻璃布层压板,环氧树脂组合物按质量份数计包括以下原料组分:1份多官能团环氧树脂、0.1~0.67份线性热塑性酚醛树脂、0.1~0.67份热固性酚醛树脂、0.25~0.4份固化剂、0.13~0.72份无机填料和0.6~1.1份有机溶剂。经检验,该环氧树脂组合物在160℃的成型时间为1′51″~4′56″,利用该环氧树脂组合物制备的层压板,弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa,且压制时几乎不出现流胶的现象,胚布生产速度可达10m/min。解决现有技术中层压板耐热温度低,在155℃弯曲强度低,环氧树脂组合物在160℃成型时间长,上胶玻璃坯布易流胶,导致半固化片生产效率低,层压板厚度难以控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘材料制备技术领域,具体为一种环氧树脂组合物、制备方法及环氧玻璃布层压板。
背景技术
绝缘材料行业自1980年代以来,先后开发了数种类型的绝缘层压板材料以满足电机、电器工业的需求。近年来,随着干式变压器行业的高速发展和电机行业包括高速机车牵引电机、大电机、特种电机等向小型化、轻量化、高效能化的发展,对耐高温绝缘材料的需求日益增加。
常规方法已生产了用于制作各种电机的槽楔、变压器的绝缘件和各种电机电气设备的结构零部件的环氧玻璃布层压板。该方法包括将补强材料玻璃纤维布通过环氧树脂组合物的树脂槽,用环氧树脂组合物浸渍补强材料玻璃纤维布,然后将浸渍的玻璃纤维布通过烘箱烘焙去除全部溶剂和部分有机挥发物,使得树脂部分固化或预固化后经剪床剪切为一定尺寸的半固化片,再在加热加压的条件下,将单层或多层叠加的半固化片压制成为环氧玻璃布层压板。
目前作为绝缘层压材料的树脂体系主要是环氧树脂体系,以及其它树脂体系,其中环氧树脂具有优异的机械,电气性能,粘合性能,收缩率小,耐热性能良好,化学稳定性好而得到了广泛的应用。
通常应用于环氧树脂组合物的组分为双酚双缩水甘油醚,固化剂为双氰胺,有机溶剂二甲基甲酰胺和促进剂咪唑。这种组合物生产的层压板耐热温度低,在155℃弯曲强度低,且这种环氧树脂组合物在160℃成型时间长,环氧组合物上胶玻璃坯布固化程度低易流胶,导致环氧组合物上胶玻璃坯布生产时生产效率低,层压板厚度难以控制的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的层压板耐热温度低,在155℃弯曲强度低,环氧组合物在160℃成型时间长,环氧组合物上胶玻璃坯布固化程度低易流胶,导致环氧组合物上胶玻璃坯布生产时生产效率低,层压板厚度难以控制的问题。
本发明提供一种环氧树脂组合物、制备方法及环氧玻璃布层压板。
本发明是通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种环氧树脂组合物,按质量份数计包括以下原料组分:1份的多官能团环氧树脂、0.1~0.67份的线性热塑性酚醛树脂、0.1~0.67份的热固性酚醛树脂、0.25~0.4份的固化剂、0.13~0.72份的无机填料和0.6~1.1份有机溶剂;
所述多官能团环氧树脂为双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种。
优选地,所述线性热塑性酚醛树脂为热塑性苯酚甲醛树脂;
所述热固性酚醛树脂为邻甲酚醛树脂和/或热固性苯酚甲醛树脂;
所述无机填料为硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙和氢氧化镁中的一种或多种;
所述固化剂为双氰胺、邻苯二甲酸酐、桐油酸酐或4'4'二氨基二苯砜;
所述有机溶剂为甲苯、甲醇、二甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺和乙醇中的一种或多种。
优选地,所述多官能团环氧树脂包括双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂,且双酚双缩水甘油醚环氧树脂:三酚三缩水甘油醚环氧树脂:四酚四缩水甘油醚环氧树脂:二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂的质量比为4:1:1:1。
优选地,所述多官能团环氧树脂的环氧当量为220~250g/eq。
一种如上述的环氧树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):将多官能团环氧树脂和固化剂溶于有机溶剂中,获得环氧树脂混合物;
步骤2):将环氧树脂混合物、线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和无机填料混合均匀,制备形成环氧树脂组合物。
进一步地,步骤1)的具体操作为:
步骤1.1):将多官能团环氧树脂和固化剂在搅拌的条件下,溶于有机溶剂中,形成混合液;
步骤1.2):将混合液升温并保温至澄清透明,反应50~70min后,冷却至50℃以下;
步骤1.3):向冷却后的混合液中加入有机溶剂,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
优选地,步骤1.2)中升温并保温的温度为100~110℃。
一种环氧玻璃布层压板,包括上述的环氧树脂组合物。
优选地,所述环氧玻璃布层压板的弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa。
优选地,所述环氧树脂组合物在160℃的成型时间为1′51″~4′56″。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明一种环氧树脂组合物,该组合物以多官能团环氧树脂、线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂、固化剂、有机溶剂和无机填料为原料;其中,多官能团环氧树脂的加入,可以提高整个组合物的树脂交联密度,固化剂和无机填料提高树脂组合物的钢性和稳定性,随着树脂交联密度增加,分子量增大,树脂钢性及稳定性提高,从而增加树脂耐热温度;而线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂的加入既促进了整个环氧树脂组合物的交联,使得树脂成型时间很稳定,成型速度快,固化时间短,而且不会影响环氧树脂组合物的耐热温度,从而使利用该环氧树脂组合物生产的层压板,具有非常好的耐热性和抗弯性的同时,该环氧树脂组合物具有固化时间短,生产的环氧玻璃坯布固化程度高,不易流胶。进而提升半固化片的生产效率,使层压板的厚度得以很好的控制。经检验,利用该环氧树脂组合物制备的层压板,弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa,该环氧树脂组合物在160℃的成型时间为1′51″~4′56″,且层压板压制时几乎不出现流胶的现象,胚布生产速度可达10m/min。
本发明提供一种上述环氧树脂组合物的制备方法,该方法通过将多官能团环氧树脂和固化剂溶于有机溶剂中,获得环氧树脂混合物;再将环氧树脂混合物、线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和无机填料混合均匀,成功制备环氧树脂组合物。制备方法简单,反应温和,产率高,适宜产业化生产,制备的环氧树脂组合物具有耐热温度高,成型稳定,且成型时间短,同时,具有抗弯曲强度高,力学性能好的特点。
本发明还提供一种包括上述环氧树脂组合物的环氧玻璃布层压板,该环氧玻璃布层压板弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa,环氧树脂组合物在160℃的固化时间为1′51″~4′56″,且层压板压制时几乎不出现流胶的现象,胚布生产速度可达10m/min,环氧玻璃布层压板在制备过程中,固化程度高,固化速度快,不流胶,进而层压板厚度可随设计进行有效控制,生产效率高,能够产生非常好的经济效益。
附图说明
图1为本发明一种环氧树脂组合物的制备方法流程图。
图2为本发明实施例中的环氧树脂混合物的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明公开了一种环氧树脂组合物,按质量份数计包括以下原料组分:1份的多官能团环氧树脂、0.1~0.67份的线性热塑性酚醛树脂、0.1~0.67份的热固性酚醛树脂、0.25~0.4份的固化剂、0.13~0.72份的无机填料和0.6~1.1份有机溶剂;
所述多官能团环氧树脂为双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种;优选地,所述多官能团环氧树脂的环氧当量为220~250g/eq,包括双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂,且双酚双缩水甘油醚环氧树脂:三酚三缩水甘油醚环氧树脂:四酚四缩水甘油醚环氧树脂:二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂的质量比为4:1:1:1。
所述线性热塑性酚醛树脂为热塑性苯酚甲醛树脂;
所述热固性酚醛树脂为邻甲酚醛树脂和/或热固性苯酚甲醛树脂;优选为热固性苯酚甲醛树脂
所述无机填料为硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙和氢氧化镁中的一种或多种;优选为细度为2500目的氢氧化镁。
所述固化剂为双氰胺、邻苯二甲酸酐、桐油酸酐或4'4'二氨基二苯砜;优选为4'4'二氨基二苯砜。
所述有机溶剂为甲苯、甲醇、二甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺和乙醇中的一种或多种;优选为甲苯和/或丙酮,且甲苯:丙酮的质量比为(4~5):1。
参见图1和图2,本发明提供一种上述的环氧树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):将多官能团环氧树脂和固化剂溶于有机溶剂中,获得环氧树脂混合物,具体操作为:
步骤1.1):将多官能团环氧树脂和固化剂在搅拌的条件下,溶于有机溶剂中,形成混合液;
步骤1.2):将混合液升温至100~110℃并保温至澄清透明,反应50~70min后,冷却至50℃以下;
步骤1.3):向冷却后的混合液中加入有机溶剂,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
步骤2):将环氧树脂混合物、线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和无机填料混合均匀,制备形成环氧树脂组合物,具体操作为:在搅拌的条件下,将线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和无机填料加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。
本发明还提供一种环氧玻璃布层压板,包括上述的环氧树脂组合物。所述环氧玻璃布层压板的弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa;所述环氧树脂组合物在160℃的固化时间为1′51″~4′56″。
所述环氧玻璃布层压板的制备方法为:
将环氧树脂组合物浸以玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布;
将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度;计算方法如下:
上胶玻璃坯布叠加后的重量(㎏)=长×宽×厚×密度;
密度为上胶玻璃坯布的密度,为1850~2000㎏/m3。
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到所设计厚度的环氧玻璃布层压板。
实施例1
将0.667份的甲苯置于反应釜中,将1份的双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂按质量比为4:1:1:1的混合物,在搅拌的条件下,加入到甲苯中,随后加入0.25份的4'4'二氨基二苯砜,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至100℃并保温至澄清透明,反应50min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.166份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.25份的线性热塑性酚醛树脂、0.25份的热固性酚醛树脂和0.175份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例2
将0.6928份的甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂按质量比为4:1:1:1的混合物,在搅拌的条件下,加入到甲苯中,随后加入0.3份的邻苯二甲酸酐,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应60min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.1732份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.227份的线性热塑性酚醛树脂、0.227份的热固性酚醛树脂和0.21份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例3
将0.675份的二甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂按质量比为6:2:1的混合物,在搅拌的条件下,加入到二甲苯中,随后加入0.35份的4'4'二氨基二苯砜,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至105℃并保温至澄清透明,反应65min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.225份的二甲基甲酰胺,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.203份的线性热塑性酚醛树脂、0.203份的热固性酚醛树脂和0.26份的氢氧化镁和氧化铝的混合物加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例4
将0.7475份的甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂按质量比为4:1:1:1的混合物,在搅拌的条件下,加入到甲苯中,随后加入0.37份的4'4'二氨基二苯砜,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应60min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.1869份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.173份的线性热塑性酚醛树脂、0.173份的热固性酚醛树脂和0.43份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例5
将0.825份的二甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂和三酚三缩水甘油醚环氧树脂的混合物,在搅拌的条件下,加入到二甲基甲酰胺中,随后加入0.4份的桐油酸酐和4'4'二氨基二苯砜的混合物,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应70min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.275份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.14份的线性热塑性酚醛树脂、0.14份的热固性酚醛树脂和0.504份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例6
将0.45份的二甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂,在搅拌的条件下,加入到二甲基甲酰胺中,随后加入0.25份的4'4'二氨基二苯砜,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应60min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.15份的乙醇,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.1份的线性热塑性酚醛树脂、0.1份的热固性酚醛树脂和0.13份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例7
将0.8份的甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂和三酚三缩水甘油醚环氧树脂的混合物,在搅拌的条件下,加入到甲苯中,随后加入0.3份的桐油酸酐,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应60min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.2份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.67份的线性热塑性酚醛树脂、0.67份的热固性酚醛树脂和0.72份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
实施例8
将0.875份的甲苯置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂和三酚三缩水甘油醚环氧树脂的混合物,在搅拌的条件下,加入到二甲基甲酰胺中,随后加入0.4份的桐油酸酐和4'4'二氨基二苯砜的混合物,形成混合液;将混合液在搅拌冷凝的条件下升温至110℃并保温至澄清透明,反应70min后,冷却至50℃以下;向冷却后的混合液中加入0.2份的丙酮,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
在搅拌的条件下,将0.4份的线性热塑性酚醛树脂、0.4份的热固性酚醛树脂和0.65份的氢氧化镁加入到环氧树脂混合物中,搅拌2~4h,形成环氧树脂组合物。搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
对比例1
为检验本发明中制备的环氧树脂组合物在制备层压板中的有益效果,以现有技术中制备的环氧树脂作对照:将0.45份的二甲基甲酰胺置于反应釜中,将1份双酚双缩水甘油醚环氧树脂,在搅拌的条件下,加入到二甲基甲酰胺中,随后加入0.025份固化剂双氰胺和0.0018份促进剂咪唑,形成对比例环氧树脂;搅拌2h后检测,使用小刀法在160℃±2℃条件下测试成型时间并记录。
将所得对比例环氧树脂组合物浸以(210g/m2)玻璃纤维布,并经烘焙制得上胶玻璃坯布,将上胶玻璃坯布叠加后称重,计算上胶玻璃坯布的厚度,本发明优选为将上胶玻璃坯布的厚度设置为5mm;
将上胶玻璃坯布叠加后置于两张表面光滑铺有聚丙烯薄膜的不锈钢板中间,进行挤压;单位压力控制在5~6Mpa,温度控制在165~175℃,保持300min后,冷却至30℃以下得到厚度为5mm的环氧玻璃布层压板。
将实施例1-8中制得的环氧玻璃布层压板与对比例1制备的环氧玻璃布层压板按电气用热固性树脂工业硬质层压板试验方法GB/T5130-1997检测常态弯曲强度和155℃弯曲强度。并对最终所得环氧树脂组合物成型时间,上胶玻璃坯布生产速度、固化程度即流动度以及压制层压板时的流胶情况进行对比。
流动度测试方法:在上胶烘箱温度和车速、胶含量相同的情况下所得的上胶玻璃坯布,沿上胶玻璃坯布横向取面积100mm×100mm的试样8块,称重准至0.01g,将8块试样叠加后放入温度控制为160±5℃流动度专用压机中,压力控制在2.5MPa,保持5~10min,取出去掉胶边后称重,流动度的计算方法为:
其中,W1为上胶玻璃坯布放入压机之前的质量,W2为上胶玻璃坯布经压机压后的质量。
成型时间测试方法:将最终所得的1.2g的环氧树脂组合物分别置于面积为100mm×100mm,厚度为10mm的铜板上,温度控制在160±2℃,使用小刀搅拌,搅拌速度每分钟60~100次,测试固化时间。
坯布生产速度测试方法:在同样的坯布生产温度,坯布流动度指标要求一样的情况下时的生产车速。
流胶情况测试方法,在同样质量的上胶玻璃坯布,同样压制温度,同样压制时间下,观察流出胶的多少。
对比结果如下:
综上所述,本发明提供一种环氧树脂组合物、制备方法及环氧玻璃布层压板,所述环氧树脂组合物制备的环氧玻璃布层压板弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa,该环氧树脂组合物在160℃的成型时间为1′51″~4′56″,且压制层压板时几乎不出现流胶的现象,胚布生产速度可达10m/min,环氧玻璃布层压板在制备过程中,固化程度高,固化速度快,不流胶,进而层压板厚度可随设计进行有效控制,生产效率高,具有非常好的经济效益,解决现有技术中存在的层压板耐热温度低,在155℃弯曲强度低,环氧树脂组合物在160℃固化时间长,环氧上胶玻璃坯布固化程度低易流胶,导致半固化片生产时生产效率低,层压板厚度难以控制的问题,是绝缘材料制备技术领域的先进性技术。
以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例,并不用以对本发明的技术方案进行任何限制,本领域技术人员应当理解的是,在不脱离本发明精神和原则的前提下,该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换,这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环氧树脂组合物,其特征在于,按质量份数计包括以下原料组分:1份的多官能团环氧树脂、0.1~0.67份的线性热塑性酚醛树脂、0.1~0.67份的热固性酚醛树脂、0.25~0.4份的固化剂、0.13~0.72份的无机填料和0.6~1.1份有机溶剂;
所述多官能团环氧树脂为双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于,
所述线性热塑性酚醛树脂为热塑性苯酚甲醛树脂;
所述热固性酚醛树脂为邻甲酚醛树脂和/或热固性苯酚甲醛树脂;
所述无机填料为硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙和氢氧化镁中的一种或多种;
所述固化剂为双氰胺、邻苯二甲酸酐、桐油酸酐或4'4'二氨基二苯砜;
所述有机溶剂为甲苯、甲醇、二甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺和乙醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于,所述多官能团环氧树脂包括双酚双缩水甘油醚环氧树脂、三酚三缩水甘油醚环氧树脂、四酚四缩水甘油醚环氧树脂和二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂,且双酚双缩水甘油醚环氧树脂:三酚三缩水甘油醚环氧树脂:四酚四缩水甘油醚环氧树脂:二酚基苯乙烷缩水甘油醚环氧树脂的质量比为4:1:1:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环氧树脂组合物,其特征在于,所述多官能团环氧树脂的环氧当量为220~250g/eq。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1):将多官能团环氧树脂和固化剂溶于有机溶剂中,获得环氧树脂混合物;
步骤2):将环氧树脂混合物、线性热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和无机填料混合均匀,制备形成环氧树脂组合物。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于,步骤1)的具体操作为:
步骤1.1):将多官能团环氧树脂和固化剂在搅拌的条件下,溶于有机溶剂中,形成混合液;
步骤1.2):将混合液升温并保温至澄清透明,反应50~70min后,冷却至50℃以下;
步骤1.3):向冷却后的混合液中加入有机溶剂,混合均匀,形成环氧树脂混合物。
7.根据权利要求6述的环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于,步骤1.2)中升温并保温的温度为100~110℃。
8.一种环氧玻璃布层压板,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的环氧树脂组合物。
9.根据权利要求8所述的环氧玻璃布层压板,其特征在于,所述环氧玻璃布层压板的弯曲强度为409~424Mpa,在155℃弯曲强度为125~288Mpa。
10.根据权利要求8或9所述的环氧玻璃布层压板,其特征在于,所述环氧树脂组合物在160℃的成型时间为1′51″~4′56″。
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