第一篇:环氧树脂
环氧树脂环氧树脂的介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异,固化收缩率和线胀系数小,尺寸稳定性好,工艺性好,综合性能极佳,更由于环氧材料配方设计的灵活性和多样性,使得能够获得几乎能适应各种专门性能要求的环氧材料,从而使它在电子电器领域得到广泛的应用。并且其增长势头很猛。尤其在日本发展极快。以1998年世界主要消费环氧树脂的国家及地区,用于电子电器领域的环氧树脂占各国或地区环氧树脂总消费量的比例来看:日本为40%,西欧为24%,美国为19%。而我国只占13%。随着我国四大支柱产业之一——电子工业的飞速发展,预计环氧树脂在此领域中的应用必将会有大幅度的增长。
环氧树脂在电子电器领域中的应用主要有:电力互感器、变压器、绝缘子等电器的浇注材料,电子器件的灌封材料,集成电路和半导体元件的塑封材料,线路板和覆铜板材料,电子电器的绝缘涂料,绝缘胶粘剂,高压绝缘子芯棒、高电压大电流开关中的绝缘零部件等绝缘结构材料等。后三类环氧材料将下面章节介绍中一一介绍。
环氧树脂电子电器封装及绝缘材料的发展方向主要是:提高材料的耐热性、介电性和阻燃性,降低吸水率、收缩率和内应力。改进的主要途径是:合成新型环氧树脂和固化剂;原材料的高纯度化;环氧树脂的改性,包括增韧、增柔、填充、增强、共混等;开发无溴阻燃体系;改进成型工艺方法、设备和技术。
1、环氧树脂浇注及浇注材料
环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和其他配合料浇注到设定的模具内,由热塑性流体交联固化成热卧性制品的过程。由于环氧树脂浇注产品集优良的电性能和力学性能于一体,因此环氧树脂浇注在电器工业中得到了广泛的应用和决速的发展。
环氧树脂浇注的工艺方法,从不同的工艺条件去理解有不同的区分方法。从物料进入模具的方式来区分可分为浇注和压注。浇注指物料自流进入模具。它又分常压浇注和真空浇注。压注指物料在外界压力下进入模具,并且为了强制补缩,在物料固化过程中,仍保持着一定的外压,它由过去的简单加压凝胶法发展成现在成熟的自动压力凝胶法。
从物料固化温度来区分可分为常温浇注法和高温浇注法。选用常温或高温浇注法由浇注材料的本身性质所决定的,其根本区别是浇注材料固化过程中所必需的温度条件。
从物料固化的速度来区分可分为普通固化法和快速固化法。物料进入模具至拆模所需的时间为初固化时间,普通固化法需几个甚至十几个小时,快速固化法只需十几分钟至几十分钟。
现代浇注工艺中,应用比较成熟的浇注工艺方法主要是真空浇注法和自动压力凝胶法。
(1)真空浇注工艺
真空浇注工艺是目前环氧树脂浇注中应用最为广泛、工艺条件最为成熟的工乙方法。
对于一件环氧树脂浇注的电器绝缘制品,它要求外观完美、尺寸稳定、力学年耍:—电性能合格。它的这些性能取决于制件本身的设计、模具的质量、浇注用材料的选择、浇注工艺条件的控制等各个方面。环氧树脂真空浇注的技术要点就是尽可能减少浇注制品中的气隙和气泡。为了达到这一目的,在原料的预处理、混料、浇注等各个工序都需要控制好真空皮、温度及工序时间。
(2)自动压力凝胶工艺
自动压力凝胶工艺是20世纪70年代初由瑞士cib入ctigy公司开发的技术。因为这种工艺类似于热塑性塑料注射成型的工艺方法,因此也称其为压力注射工艺。它的最为显著的优点是大大提高了浇注工效。可以说自动压力凝胶技术的开发成功及在工业上的大量应用,是真空浇注由间歇、手工操作向自动化生产发展的一场革命,它和真空浇注的主要区别在于:
1)浇注材料是在外界压力下通过管道由注入口注入模具。
2)物料的混料处理温度低,模具温度高。
3)物料进人模具后,固化速度快,通常为十几分钟至几十分钟。
4)模具固定在液压机上,模具加热由模具或模具固定板上的电热器提供。
5)模具的合拆由液压机上的模具固定板移动来完成。
自动压力凝胶工艺的特点:模具利用率高,生产周期短,劳动效率高;模具装卸过程中损伤程度低,模具使用寿命长;自动化程度高,操作人员劳动强度轻;制品成型性好,产品质量有所提高。
2、环氧树脂的灌封及灌封材料
(1)灌封料的用途
灌封是环氧树脂的一个重要应用领域。已广泛地用于电子器件制造业,是电子工业不可缺少 的重要绝缘材料。
灌封,就是将液态环氧树脂复合物用机械或手工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因性高分子绝缘材料。它的作用是: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。
(2)灌封料的分类
环氧灌封料应用范围广,技术要求千差万别,品种繁多。从固化条件上分,有常温固化和加热固化两类。从剂型上分,有双组分和单组分两类。多组分剂型,由于使用不方便,做为商品不多见。
常温固化环氧灌封料一般为双组分,灌封后不需加热即可固化,对设备要求不高,使用方便。缺点是复合物作业教度大,浸渗性差,适用期短,难以实现自动化生产,且固化物耐热性和电性能不很高。一般多用于低压电子器件灌封或不宜加热固化的场合使用。
(3)灌封料的术要求
加热固化双组分环氧灌封料,是用量最大、用途最广的品种。其特点是复合物作业教度小,工艺性好,适用期长,浸渗性好,固化物综合性能优异,适于高压电子器件自动生产线使用。
单组分环氧灌封料,是近年国外发展的新品种,需加热固化。与双组分加热固化灌封料相比,突出的优点是所需灌封设备简单,使用方便,灌封产品的质量对设备及工艺的依赖性小。不足之外是成本较高,材料贮存条件要求严格,所用环氧灌封料应满足如下要求:
1)性能好,适用期长,适合大批量自动生产线作业。
2)教度小,浸渗性强,可充满元件和线间。
3)灌封和固化过程中,填充剂等粉体组分沉降小,不分层。
4)固化放热峰低,固化收缩小。
5)固化物电气性能和力学性能优异,耐热性好,对多种材料有良好的粘接性,吸水性和线膨胀系数小。
6)某些场合还要求灌封料具有难燃、耐候、导热、耐高低温交变等性能。近年,随电子工业迅猛发展,我国已拥有一支优秀的环氧灌封料研究、开发队伍,专业生产厂家规模不断壮大,产品商品化程度明显提高,初步形成了门类品种较为齐全的新兴产业。
第二篇:环氧树脂
环氧树脂 环氧树脂的发展简史: 环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期。早在1891年,德国的lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应,缩聚成树脂并用酸酐使之固化。但是它 ……此处隐藏3049个字……1、 封闭地坪底漆
附着力(划格间距1mm), 级≤1
柔韧性,mm≤2
在容器中状态搅拌后均匀无硬块
检验依据hg/t3829-2014《地坪涂料》中“地坪涂料底漆技术要求(a类)
2 、环氧砂浆中层漆
硬度(邵氏硬度计,d型)≥75
耐磨性(750g/500r),g(一等品)≤0.06
黏结强度,mpa≥3.0
抗压强度,mpa≥80
耐水性 耐油性 耐酸性 耐碱性 耐盐性:不起泡、不脱落允许轻微变色
耐冲击性:无裂纹、剥落及明显变形
在容器中状态搅拌后均匀无硬块
检验依据hg/t3829-2014《地坪涂料》中“厚型地坪涂料面漆技术要求(c类)
3 、环氧地坪面漆
固体含量(混合后),%≥60
铅笔硬度(擦伤)(一等品)≥h
耐冲击性,cm50
柔韧性,mm≤2
附着力(划格间距1mm), 级≤1
耐磨性(750g/500r),g≤0.045
耐水性 耐油性 耐酸性 耐碱性 耐盐性:不起泡、不脱落允许轻微变色
在容器中状态搅拌后均匀无硬块
防滑系数满足国标要求
防火性能满足国标要求
检验依据hg/t3829-2014《地坪涂料》中“薄型地坪涂料面漆技术要求(b类)
4、工序
基层打磨,一底一中两面
a打磨机打磨清理地面,吸尘器吸尘,基面处理干净,干燥无油污无裂缝。
b涂刷望迪环氧底漆1-2道,封闭水泥基础面,渗透加强固化加强附着力。
c批涂环氧胶泥,批补裂缝,整体批涂地面环氧材料,固化后打磨平整。
d批涂层固化后涂刷环氧耐磨面漆第一道。不得流挂,不得起泡,均匀涂刷。
e涂刷望迪耐磨环氧面漆第二道,涂刷均匀,无色差,无泛色,流平性好,色彩亮丽。
5、漆膜厚度
底漆0.1-0.2mm,中层0.3-0.5mm,面层0.2-0.3mm,
厚度合计约0.8mm—1.2mm
第五篇:环氧树脂
2.1低分子量双酚a型环氧树脂的合成
低分子量双酚a型环氧树脂既是电器、电子的浇铸绝缘材料、胶粘剂、浸渍漆等的重要原料,又是采用链增长法(chain advanced process)制备中、高分子量环树脂的起始预聚物,因此这种树脂在发达国家中已作为最甚而的品种进行大规模的生产。由此可见,低分子量环氧树脂的质量和原料单耗对整个环氧树脂的应用和生产起着决定的作用。近十几年来低分子量环氧树脂的制造技术有了很大的进步,集中表现在:
(1) 提高产品质量,提高环氧基含量,降低树脂粘度,减少氯含量;
(2) 降低原料单耗,主要是环氧氯丙烷的单耗;
(3) 缩短生产周期;
(4) 减少废水量。
低分子量环氧树脂的合成中,似乎欲制得n=0的理想中的最小分子量树脂只要用2mol的环氧氯丙烷和1mol的双酚a以及2mol的氢氧化钠就可以了,但是,事实并非如此,直到今天人们用尽各种方法也不能制得这一分子量为340,环氧基值0.588的树脂。这说明了环氧氯丙烷和双酚a两种单体的反应是十分复杂的,对于它的反应机理至今还属进行研究中的课题。各种理论众说纷纭莫衷一是,目前较为统一的看法如下(它是由lee and neville、wismer根据环氧树脂生产的实际情况和产品的组成作推导的)。
2.2制备低分子量环氧树脂
制备低分子量环氧树脂从合成反应来看要尽量抑制分子链之间的反应,避免分子链的增长。保证主反应优先进行。具体对策如下:
(1) 采用环氧氯丙烷大大过量的方法。虽然有文献报道环氧氯丙烷和双酚a的摩
尔比1:20可以顺利地制得分子量为370的产物,但是从工业生产角度来看加收氯守的数量太大,树脂的单批产率下降,是不经济的方法。通常采用m(ech):m(dpp)=(6~12):1
(2) 反应分两步进行用催化剂使ech和dpp先醚化生成氯醇醚,随后进行不化反应。
(3) 控制加碱量,使分子链之间的反应在投入碱的情况下难以进行。
(4) 处理残留氯时用浓度低的碱或弱碱化合物。
2.3 制备高纯度的树脂
针对减少β加成反应,完善闭环程度,降低氯含量尤其是可水解氯,降低杂质na+、k+的含量,提高树脂和透明度,降低树脂色泽的目标可以采用下列措施。
(1) 控制加碱反应初期的和热量,选择适当的低温进行反应,避免环氧氯丙烷与
双酚a产生β加成反应。但是反应温度太低又会使反应周期太长,因此适当的低温很重要。
(2) 使用高倍量低浓度的液碱尽可能除去残留有机氯。
(3) 选用适当的催化剂完善环化反应。
(4) 加强树脂的清洗,净化处理去除副产物和残留碱。
(5) 用磷酸或磷酸氢钠等弱酸处理残留的碱。
(6) 为了制得无色的树脂,采用高纯度的原料:双酚a含量>99%,游离酚含量小
于0 .5%(质量分数);环氧氯丙烷含量≥99%(质量分数);液碱中的三氧化二铁小于0.03%(质量分数)。
(7) 用特殊的催化剂和处理剂合成树脂减轻产物的色泽。
3、 中、高分子量双酚a型环氧树脂的合成
在双酚a型环氧树脂中,分子量为900以上的品种在室温下均呈固态。它们的主要用途是涂料和层压材料,随着涂料工业和电了工业的迅速发展,这类树脂的性能、合成方法等日益受到人们的关注。
这类环氧树脂的合成方法可以归纳为一步法和二步法两大类。
这两种方法的根本区别在于:一步法是缩聚反应;而二步法是加成聚合反应。
4、 超高分子量环氧树脂的合成
分子量在10万~45万范围内的环氧树脂称为超高分子量环氧树脂,也称为酚氧树脂
(phenoxy resin)。早期这种树脂由双酯a和环氧氯丙烷直接综合制得,由子分子量杂乱无章,耐水性、柔韧性不稳定而被摒弃。l.m.leung的研究成果是采用低分子量环氧树脂和双酚a在二甲基乙酰胺溶剂中进行加成聚合反应,制得直链状的聚合物,其反应催化剂为金属氢氧化物或三苯基磷衍生物。
超高分子量环氧树脂是唯一可以不用固化剂而单独使用的热塑性树脂。它的环氧基很小而羟值很大,主要依靠羟基的极性对金属等基材产生很强的附着力。由于羟基周围是体积庞大的苯环,所以它仍有很好的耐水性。它的主要用途是作为涂料、注塑料,涂膜的柔韧性、附着 力很出色,注塑及耐磨性能佳。
缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺的合成
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