一种电容器封装外壳用聚苯硫醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于特种工程塑料技术领域，具体涉及一种电容器封装外壳用聚苯硫醚PPS复合材料及其制备方法。该PPS复合材料，其包括如下重量百分比的各组分：30％

【技术实现步骤摘要】
一种电容器封装外壳用聚苯硫醚复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于特种工程塑料
，具体涉及一种电容器封装外壳用聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电容器作为电子设备中使用最为广泛的电子原子元件之一，多被应用于电路中的隔离通交，耦合，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。随着电子电器设备对产品要求的不断提高，为强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能，并提高使用性能和稳定参数，因此多采用环氧绝缘灌封胶技术，将环氧树脂用机械方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。因此对电容器壳体不仅要求机械强度高，高的水蒸气阻隔性，高阻燃性，同时要求与环氧树脂有良好的密着性。
[0003]聚苯硫醚(PPS)作为性价比最高的特种工程塑料，其主链苯环排列的密度大，具有高阻燃性、高强度、耐热性和耐老化的特点。玻矿改性后的PPS不仅拥有优异的耐热性和硬度刚度，同时成型收缩率低，制品耐蠕变性好，尺寸稳定性好，加上优良的绝缘和耐高温性，这使得PPS在电子电器领域具有天然优势。但是PPS是弱极性材料，没有能与环氧基团反应的活性基团，导致与环氧树脂的结合力较弱。如何提高PPS与环氧树脂的结合力是目前存在的一个难点。
[0004]专利CN108084711A介绍了利用增韧剂提高与环氧灌封胶的粘结力，但是加入过多的增韧剂会影响材料的刚性。专利CN 109535716 A将环氧树脂与酚醛树脂复配，但是环氧树脂和酚醛树脂的加入量过多，严重影响材料的生产稳定性，不利于稳定生产。为解决上述问题，我们希望开发出一种在保证材料具有优异机械性能的同时，能够与环氧灌封胶具有较高的粘合力。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供一种新结构的聚苯硫醚复合材料，该复合材料同时具有优异的机械性能以及与环氧灌封胶具有较高的粘合力。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]30％
‑
40％聚苯硫醚树脂，200
‑
350g/10min；
[0008]35％
‑
45％无碱短玻纤；
[0009]10％
‑
20％碳酸钙；
[0010]3％
‑
6％双酚A型固体环氧树脂；
[0011]1％
‑
3％乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂；
[0012]0％
‑
2％色母；
[0013]0‑
0.5％润滑剂；
[0014]0％
‑
0.5％偶联剂。
[0015]本专利技术中，聚苯硫醚树脂：基体部分、连续相，传递材料所收到的外部作用。所述聚苯硫醚树脂的质量流动速率范围小于200
‑
350g/10min或大于该范围时，复合材料的性能均会出现下降。
[0016]无碱短玻纤起到增强作用，提高材料的力学强度，且由于玻纤主要成分为二氧化硅以及其他无机矿物。优选地，所述无碱短切玻璃纤维的长度为3
‑
7mm，单丝短径1
‑
10μm；进一步优选为3
‑
5mm，单丝短径2
‑
8μm。
[0017]碳酸钙起到增强作用，提高材料的力学强度。优选地，所述碳酸钙的粒径范围在1
‑
50μm；进一步优选为5
‑
10μm。但实验结果表明，并非所有用作“填料”的材料均可实现本专利技术的专利技术目的，如当采用硫酸钙替换碳酸钙时，复合材料的力学性能及粘合强度均下降。
[0018]双酚A型固体环氧树脂具有提高基材与环氧树脂的结合力，同时也可以提高材料的韧性。优选地，双酚A型固体环氧树脂的分子量范围在2000
‑
10000，环氧当量范围在1000
‑
5000g/eq；进一步优选分子量为2500
‑
7000，环氧当量为1500
‑
3500g/eq。
[0019]优选地，所述乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂中甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)含量为8％。含有GMA的乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，在提高材料韧性的同时也可以提高基材与环氧灌封胶的结合力。
[0020]实验结果表明，本专利技术含GMA的增韧剂对复合材料的力学性能及粘合强度均具有重要作用，当含量小于1
‑
3％、或超过3％时；或者采用其它结构的增韧剂时，复合材料的力学强度和/或粘结强度均出现不同程度的降低。
[0021]润滑剂具有提高材料的流动性，可以提高复合材料的可加工性，但添加含量控制在0.5％以内时对复合材料力学强度及粘结性能的影响无实质性区别。优选地，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉；进一步优选为乙撑双硬脂酸酰胺。
[0022]偶联剂具有提高无机填料与基材的相容性的作用。优选地，所述偶联剂为Y
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、Y
‑
(2，3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅和Y
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷中的至少一种。
[0023]色母的作用在于调整材料的颜色。对于颜料的种类，本领域普通技术人员根据常规进行选择。
[0024]本专利技术还提供了一种聚苯硫醚复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0025]将除玻璃纤维以外的各物料按配比称重后加入高速混合机中均匀混合得到预混物，将预混物投入双螺杆挤出机熔融混炼并造粒，玻璃纤维从侧喂料口加入，加热温度：一区：200℃
‑
300℃、二区：200℃
‑
300℃、三区：300℃
‑
320℃、四区：300℃
‑
320℃、五区：300℃
‑
320℃、六区：280℃
‑
300℃、七区：280℃
‑
300℃、八区：280℃
‑
300℃、九区：280℃
‑
300℃、十区：280℃
‑
300℃、十一区：290℃
‑
320℃、模头：300℃
‑
340℃、主机喂料频率：10
‑
15Hz、侧喂料频率：2
‑
5Hz，螺杆转速：250
‑
450rpm，其中主机喂料对应除玻纤外原料、侧喂料对应玻纤。
[0026]优选地，所述混合时间为2
‑
5min。
[0027]对于本专利技术提供的PPS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容器封装外壳用聚苯硫醚PPS复合材料，其特征在于，由如下质量百分比的各组分制成：30％
‑
40％聚苯硫醚树脂，其质量流动速度为200
‑
350g/10min；35％
‑
45％无碱短玻纤；10％
‑
20％碳酸钙；3％
‑
6％双酚A型固体环氧树脂；1％
‑
3％乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂；0％
‑
2％色母；0
‑
0.5％润滑剂；0
‑
0.5％偶联剂。2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚PPS复合材料，其特征在于，由如下质量百分比的各组分制成：30％
‑
40％聚苯硫醚树脂，其质量流动速度为200
‑
350g/10min；35％
‑
45％无碱短玻纤；10％
‑
20％碳酸钙；3％
‑
6％双酚A型固体环氧树脂，1％
‑
3％乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂；0％
‑
2％色母；0.1
‑
0.5％润滑剂；0.1
‑
0.5％偶联剂。3.根据权利要求1所述的聚苯硫醚PPS复合材料，其特征在于，由如下质量百分比的各组分制成：35％
‑
40％聚苯硫醚树脂，其质量流动速度为200
‑
350g/10min；35％
‑
40％无碱短玻纤；15％
‑
20％碳酸钙；3％
‑
6％双酚A型固体环氧树脂，1％
‑
3％乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂；0％
‑
2％色母；0.1
‑
0.5％润滑剂；0.1
‑
0.5％偶联剂。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的聚苯硫醚PPS复合材料，其特征在于，所述双酚A型固体环氧树脂的分子量范围在2000
‑
10000，环氧当量范围在1000
‑
5000g/eq。5.根据权利要求4所述的聚苯硫醚PPS复合材料，其特征在于，由如下质量百分比的各组分制成：所述双酚A型固体环氧树脂的分子量为2500
‑
7000，环氧当量为1500
‑
3500g/eq。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的聚苯硫醚PPS复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李前进，陆鸿博，周玄全，
申请(专利权)人：苏州纳磐新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：