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耐高温绝缘胶粘剂制造技术

技术编号:8019291 阅读:189 留言:0更新日期:2012-11-29 01:57
一种耐高温绝缘胶粘剂,包括熔点在200℃-600℃之间的非结晶型氧化物玻璃粉末、固化剂及液态有机硅聚合物或有机硅聚合物的溶液。当该耐高温绝缘胶粘剂在250℃以下温度工作时,有机硅聚合物胶粘剂起作用,低熔点玻璃粉作为填料起强化作用。当温度高于250℃时,有机硅聚合物分解,但低熔点玻璃开始熔化而起胶粘作用。因此,本技术方案提供的耐高温绝缘胶粘剂可长时间在600℃以下的温度下起到绝缘及胶粘作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐高温固体绝缘材料制造领域,具体地说涉及一种耐高温绝缘胶粘剂
技术介绍
室温附近使用的固体绝缘材料一般是无碱玻璃纤维纱、毡或布浸溃适当的有机聚合物胶粘剂,经热压或拉挤工艺成型,或者是短切无碱玻璃纤维粉及其他填料(如云母粉)与有机聚合物胶粘剂混合经模压或挤出成型。其中的有机聚合物胶粘剂最常用的是不饱和聚酯、酚醛树脂或环氧树脂等,它们有很好的绝缘性能和胶粘性能,但耐温等级不高,只适 用于H级以下的绝缘材料。H级和C级绝缘材料一般使用含杂环和芳环的耐热树脂,如聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚等作胶粘剂,这些耐热树脂能在250°C以下长期工作。温度如果温度再升高,这些耐热树脂就会氧化分解,在空气中350°C左右只能经受较短的时间。在高温下使用的绝缘材料一般都是无机物,通常是陶瓷粉或陶瓷纤维加上耐高温的无机绝缘胶粘剂经压制后再高温烧结而成。高温烧结的目的是使无机绝缘胶粘剂组份反应,形成黏稠的玻璃态物质,将陶瓷骨料、短切玻璃纤维等填料粘合在一起。这些无机绝缘胶粘剂主要是由硅、磷、硼及多种金属氧化物组成,以离子型晶体结构为主,它们能形成无规三维网络,熔融时呈玻璃态。一般烧结温度要大于玻璃的初熔温度,普通硅酸盐玻璃的初熔温度在700°C以上。烧结后形成的无机绝缘材料耐温等级高,有的可耐1000°C以上,抗老化,但冲击强度低,脆性高。在工业上有时需要使用耐温范围在250_600°C之间的固体绝缘材料,如电解铝行业中电解槽盖板上的U型绝缘槽要求耐温350-500°C。在这样一个中间温度范围内,使用有机聚合物绝缘胶粘剂耐温等级不够,使用无机绝缘胶粘剂需要增加高温烧结设备。因此,有必要提供一种耐高温绝缘胶粘剂,能够在温度高于250°C仍具有粘性,能长期耐温600°C,并且无需使用高温烧结设备进行烧结。
技术实现思路
一种耐高温绝缘胶粘剂的配方,其包括液态有机硅聚合物或有机硅聚合物的溶液、低熔点玻璃粉末及固化剂。其中,所述有机硅聚合物为聚有机硅氧烷(polysiloxane)、聚元素有机硅氧烷(polyorganoelementosiIoxane)和改性聚有机娃氧烧。进一步地,聚有机娃氧烧是指甲基有机娃树脂、甲基乙稀基有机娃树脂、甲基苯基有机娃树脂。聚兀素有机娃氧烧是指聚有机硼娃氧烧、聚有机招娃氧烧、聚有机锡娃氧烧(polyorganostannosiloxane)、聚有机钛娃氧烧(polyorganotitanosiloxane)和聚有机磷娃氧烧。改性聚有机娃氧烧是指丙烯酸酯改性硅树脂、环氧改性硅树脂、酚醛改性硅树脂、聚酯改性硅树脂、聚氨酯改性硅树脂。所述有机硅聚合物溶液的溶剂不限,所述溶剂可以为甲苯、甲醇或者水等。所述有机硅聚合物的聚合度为100 1000。所述低熔点玻璃是指熔点在200°C _600°C之间的非结晶型氧化物玻璃。本实施例中,所述低熔点玻璃包括硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或f凡酸盐玻璃。所述低熔点玻璃粉末的粒径为100目至400目。所述有机硅聚合物(当采用有机硅聚合物的溶液时,不计溶剂的质量)与所述低熔点玻璃粉末的质量混合比例为I: I. 5 2. 5。所述有机娃聚合物与所述固化剂的质量混合比例为1:0. 005 0. 01。具体实施方法本技术方案提供一种耐高温绝缘胶粘剂的配方,其包括液态有机硅聚合物或有机硅聚合物的溶液、低熔点玻璃粉末及固化剂。其中,所述有机硅聚合物为聚有机硅氧烷(polysiloxane)、聚元素有机硅氧烷(polyorganoelementosiIoxane)和改性聚有机娃氧烧。进一步地,聚有机娃氧烧是指甲基 有机娃树脂、甲基乙稀基有机娃树脂、甲基苯基有机娃树脂。聚兀素有机娃氧烧是指聚有机硼娃氧烧、聚有机招娃氧烧、聚有机锡娃氧烧(polyorganostannosiloxane)、聚有机钛娃氧烧(polyorganotitanosiloxane)和聚有机磷娃氧烧。改性聚有机娃氧烧是指丙烯酸酯改性硅树脂、环氧改性硅树脂、酚醛改性硅树脂、聚酯改性硅树脂、聚氨酯改性硅树脂。所述有机硅聚合物溶液的溶剂不限,所述溶剂可以为甲苯、甲醇或者水等。所述有机硅聚合物的聚合度为100 1000。所述低熔点玻璃是指熔点在200°C _600°C之间的非结晶型氧化物玻璃。本实施例中,所述低熔点玻璃包括以下三个系列硼酸盐玻璃,成分组成为30 55mol%B203,10 55mol%Zn0,0 45mol%Bi203,0 30mol%Ba0,0 10mol%Si02,0 15mol%Al203,0 5mol%Sn02,0 5mol%Ca0,0 10mol%Cu0,0 5mol%Sb203,0 5mol%Mg0。磷酸盐玻璃,成分组成为25 60mol%P205,27 45mol%Zn0,0 20mol%V205,0 30mol%Sb203,0 10mol%Sn0,0 10mol%Ca0,0 10mol%B203,0 10mol%Al203,0 10mol%Cu0,0 10mol%Fe203,0 15mol%Ti02。钒酸盐玻璃,成分组成为30 60mol%V205,20 45mol%B203,10 55mol%Zn0,0 20mol%P205,0 15mol%Al203,0 5mol%Si02,0 5mol%Bi203,0 5mol%Sn0,0 5mol%Ca0,0 10mol%Cu0,0 5mol%Sb203,0 10mol%Ba0。可以理解的是,其他熔点在200°C _600°C之间的非结晶型氧化物玻璃也可以应用。低熔点玻璃粉末的粒径为100目至400目。所述有机娃聚合物(当采用有机娃聚合物的溶液时,不计溶剂的质量)与所述低熔点玻璃粉末的质量混合比例为I: I. 5 2. 5。所述有机硅聚合物与所述固化剂的质量混合比例为1:0. 005 0. 01。本技术方案中采用的固化剂应与采用的有机硅聚合物相对应,对于不同的有机硅聚合物,应采用不同的固化剂进行配合。本技术方案提供3个具体实施例来说明该耐高温绝缘胶粘剂的制备方法。实施例I取甲基苯基有机硅树脂(R/Si=l. 2,Ph/Me=0. 4) 100份(质量),加入甲苯,制成固含量为50%的溶液。向溶液中加入400目成分为35mol%V205,15mol%P205,25mol%B203,3mol%Si02, 2mol%Al203, 10mol%Zn0, 7mol%BaO, 3mol%Bi203 的钒酸盐低熔点玻璃粉 300 份(质量),玻璃化温度Tg = 320°C,再加入5份(质量)聚硅氮烷交联剂KH-CL作固化剂,搅拌成悬浮液,真空脱气10分钟,涂在无碱耐温玻璃纤维布上,层叠,135°C热压,保压5分钟,室温放置5天,裁成80mmX IOmmX 4mm的试样,置于600°C马弗炉(空气气氛)保温500小时进行耐温测试。试样测试结果失重4. 5wt%,抗弯强度>200Mpa,体积电阻率>1015Q 介电强度30KV/mm。实施例2取环氧改性有机硅树脂XIAMETER RSN-0805树脂(美国DOW CORNING公司产品,有机硅/环氧>90wt%) 100份(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐高温绝缘胶粘剂,其包括熔点在200℃?600℃之间的非结晶型氧化物玻璃粉末、固化剂及液态有机硅聚合物或有机硅聚合物的溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱光明肖晓东
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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