一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂及制备方法技术

技术编号:43244489 阅读:13 留言:0更新日期:2024-11-05 17:28
本发明专利技术涉及化学粘合剂技术领域,具体涉及一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂及制备方法,所述胶粘剂包括A组分和B组分;所述A组分为双酚A环氧树脂、磷酸酯单体改性的高分子羟基丙烯酸树脂的有机溶剂溶液,所述B组分为液体酸酐类固化剂;所述A组分与B组分的重量比为(5‑8):1。所述A组分在25℃下旋转粘度为500‑2000mpa.s,固含量为50‑70%;所述B组分25℃下旋转粘度为50‑500mpa.s,固含量为98‑100%。所述胶粘剂具有良好的粘合性,由其制得的芳纶纸与PI薄膜复合材料粘合性好、电气稳定性高,长期耐高温性能和耐油性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂及制备方法,属于化学粘合剂。


技术介绍

1、传统的绝缘包带材料通常使用聚氯乙烯(pvc)或橡胶等材料,它们相对较重,耐温性能差,阻燃性能一般,可持续性差,易对环境和生态系统造成污染和危害。随着电缆应用范围的扩大和要求的提高,研发轻质化的高性能绝缘包带材料成为一种迫切需求。间位芳纶纸是一种高强度、高模量的高性能材料,具有耐高温、耐腐蚀、阻燃、抗氧化,高绝缘等特点;具有底膨胀系数的聚酰亚胺(pi)具有高强度、高尺寸稳定性以及良好的可加工工艺性,满足挠性印制电路向高密度方向发展,通过胶粘剂将芳纶纸与pi制成复合材料,相较于一些传统绝缘材料,具备更高的电气绝缘性能、阻燃性能和机械强度,可以应对不同的工作环境和应用场景,并且具有更好的环保性能。

2、传统电机的绝缘材料主要有单纯绝缘纸、单纯绝缘膜以及绝缘纸与绝缘膜多层复合的柔性绝缘材料。这些绝缘材料的耐热等级分为a级(最高允许温度至少为105℃,如传统牛皮纸)、e级(最高允许温度至少为120℃,如美国西屋电气公司率先于20世纪50年代末期开发了热改性纤维素绝缘纸tukpaper)、b级(最高允许温度至少为130℃,如美国杜邦公司通过混抄工艺研制的新型耐高温绝缘纸t910)、h级(最高允许温度至少为180℃,如柔性绝缘纸复合材料nhn、nmn等)、c级(最高允许温度至少为220℃,如美国杜邦公司的410绝缘纸)。

3、中国专利申请cn114085639a提供了一种c级绝缘纸复合材料用粘合剂及其制备方法,固化剂引入聚硅氮烷树脂改性异氰酸酯;中国专利申请cn111040670a提供了一种粘合剂及其制备方法、包含其的pet绝缘胶,采用传统双组分环氧树脂体系;中国专利cn206558295u公开了一种耐高温高湿绝缘性能稳定的叠层母排胶膜结构,包括双面拉伸聚酯层、聚酯胶层、聚酯热熔胶层以及消光膜;c级绝缘纸复合材料具有更高的耐高温、耐油、耐湿热老化等性能,这对所使用的复合胶粘剂提出了更高的耐高温、耐油、耐湿热老化的性能要求,现有的胶粘剂很难达到这些要求。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的不足,提供一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂及制备方法,所述胶粘剂具有良好的粘合性,由其制得的芳纶纸与pi薄膜复合材料粘合性好、电气稳定性高,长期耐高温性能和耐油性能优良。

2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,所述胶粘剂包括a组分和b组分;所述a组分为双酚a环氧树脂、磷酸酯单体改性的高分子羟基丙烯酸树脂的有机溶剂溶液,所述b组分为液体酸酐类固化剂;所述a组分与b组分的重量比为(5-8):1;

3、按照重量份数计,所述a组分包括(甲基)丙烯酸酯单体10-35份、(甲基)丙烯酸3-8份、苯乙烯10-35份、羟基丙烯酸酯2-10份、引发剂0.5-3份、有机溶剂30-40份、双酚a环氧树脂5-10份、不饱和磷酸酯单体3-8份;且所述(甲基)丙烯酸和双酚a环氧树脂的摩尔比为(1.8-2.5):1。

4、进一步的,所述a组分在25℃下旋转粘度为500-2000mpa.s,固含量为50-70%;

5、所述b组分25℃下旋转粘度为50-500mpa.s,固含量为98-100%。

6、进一步的,所述a组分中高分子量羟基丙烯酸树脂的分子量mw为30000-50000,酸值≤5mgkoh/g,羟值为20-50mgkoh/g,玻璃化转变温度为-10~5℃。

7、进一步的,按照重量份数计,所述b组分包括液体酸酐90-97份、促进剂3-10份。

8、优选的,所述a组分与b组分的重量比为6:1。

9、进一步的,所述双酚a环氧树脂采用环氧值为0.2-0.52的双酚a环氧树脂。

10、优选的,所述双酚a环氧树脂采用环氧值为0.2的双酚a环氧树脂。双酚a环氧树脂的环氧官能团与甲基丙烯酸发生开环反应,得到羟基丙烯酸树脂,不仅在丙烯酸树脂链段引入环氧树脂,还提供活性的多羟基基团,在一定的温度(固化温度)下与b组分中的固化剂酸酐发生交联,形成致密的涂膜,使芳纶纸与pi薄膜的复合材料具有更好的耐水、耐热和耐油特性。

11、进一步的,所述不饱和磷酸酯单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种;

12、所述(甲基)丙烯酸酯单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯中的至少一种;

13、所述羟基丙烯酸酯是丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。不饱和磷酸酯单体可以和不饱和单体丙烯酸酯单体、苯乙烯发生自由基聚合,将磷酸酯引入丙烯酸树脂链段,不饱和磷酸酯还可以和pi膜、芳纶纸的nh健等极性基团形成化学键,提高pi膜和芳纶纸之间的附着力,另外,不饱和磷酸酯还可以提高复合材料的耐热和耐油性。

14、优选的,所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯。

15、进一步的,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种;

16、所述有机溶剂为指二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的至少一种。

17、优选的,所述引发剂为叔丁基过氧化氢。

18、进一步的,所述液体酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种;

19、所述促进剂为2-乙基-4甲基咪唑、咪唑、1-甲基咪唑、1-异丙基咪唑的至少一种。

20、优选的,所述促进剂为2-乙基-4甲基咪唑。

21、本专利技术还公开了一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂的制备方法,所述制备方法为:

22、制备a组分:在反应釜中加入双酚a环氧树脂和有机溶剂,加热升温,然后向反应釜中滴加(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、羟基丙烯酸酯、引发剂、不饱和磷酸酯单体的混合物,滴加完毕,保温反应,反应结束后,降至室温得到a组分;

23、制备b组分:液体酸酐和咪唑类促进剂,在加热条件下搅拌进行反应,得到b组分;

24、使用所述胶粘剂时,将所述a组分和所述b组分按照配方比例混合均匀后进行涂覆。

25、进一步的,制备a组分时,加热温度为80-130℃,混合物的滴加时间为3-8h,反应时间为3-8h;

26、制备b组分时,加热温度为75-85℃,反应时间为0.5-3h。

27、本专利技术的有益效果是:

28、本专利技术提供的芳纶纸与pi膜复合材料的胶粘剂包括主剂(a组分)和固化剂(b组分),主剂采用主要成分a组分为磷酸酯单体、双酚a环氧及丙烯酸树脂;固化剂采用改性酸酐固化剂,主剂与固化剂反应后芳纶纸与pi膜间具有优异的初粘力和最终粘接强度。主剂采用了双酚a环氧树脂和磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述胶粘剂包括A组分和B组分;所述A组分为双酚A环氧树脂、磷酸酯单体改性的高分子羟基丙烯酸树脂的有机溶剂溶液,所述B组分为液体酸酐类固化剂;所述A组分与B组分的重量比为(5-8):1;

2.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述A组分在25℃下旋转粘度为500-2000mpa.s,固含量为50-70%;

3.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述A组分中高分子量羟基丙烯酸树脂的分子量Mw为30000-50000,酸值≤5mgKOH/g,羟值为20-50mgKOH/g,玻璃化转变温度为-10~5℃。

4.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,按照重量份数计,所述B组分包括液体酸酐90-97份、促进剂3-10份。

5.根据权利要求4所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述液体酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种;

6.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述双酚A环氧树脂采用环氧值为0.2-0.52的双酚A环氧树脂。

7.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述不饱和磷酸酯单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种;

8.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种;

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:

10.根据权利要求9所述一种用于芳纶纸与PI薄膜复合材料的胶粘剂的制备方法,其特征在于,制备A组分时,加热温度为80-130℃,混合物的滴加时间为3-8h,反应时间为3-8h;

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【技术特征摘要】

1.一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述胶粘剂包括a组分和b组分;所述a组分为双酚a环氧树脂、磷酸酯单体改性的高分子羟基丙烯酸树脂的有机溶剂溶液,所述b组分为液体酸酐类固化剂;所述a组分与b组分的重量比为(5-8):1;

2.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述a组分在25℃下旋转粘度为500-2000mpa.s,固含量为50-70%;

3.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述a组分中高分子量羟基丙烯酸树脂的分子量mw为30000-50000,酸值≤5mgkoh/g,羟值为20-50mgkoh/g,玻璃化转变温度为-10~5℃。

4.根据权利要求1所述一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,按照重量份数计,所述b组分包括液体酸酐90-97份、促进剂3-10份。

5.根据权利要求4所述一种用于芳纶纸与pi薄膜复合材料的胶粘剂,其特征在于,所述液体酸酐为甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永军买涛胡美凤吴凯魏志勇
申请(专利权)人:烟台泰和新材高分子新材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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