專利名稱：：用于電絕緣材料的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚合物的組合物，更準(zhǔn)確地說是涉及用于電絕緣材料的組合物領(lǐng)域，本發(fā)明可用于例如制造電器設(shè)備的零件與部件。一種以二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂和聚甲基苯基硅氧烷為基的用于電絕緣材料的組合物是已知的(SU，A，237973)。這種用于電絕緣材料的已知組合物含有下列比例關(guān)系的組分，%(重量)混合劑38-43云母33-43玻璃19-24其中的混合劑是指由二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂和聚甲基苯基苯基硅氧烷以及固化劑以4∶1∶3的比例所組成的混合物。作為固化劑的組合物含有順-3，6-內(nèi)亞甲基-1，2，3，6-四氫鄰苯二酸酐。這種電絕緣材料組合物可用于工作溫度范圍從50至150℃的電器設(shè)備中線圈的絕緣物，也就是說其應(yīng)用范圍有限。還有一種用于電絕緣材料的已知組合物含有下列組分比例的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂、填充劑和固化劑，份(重量)二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂100填充劑200-250固化劑55-70(SU.A，964738)其中，作為填充劑的組合物含有粉塵狀石英，而作為固化劑的混合物為由癸二酸與順-3，6-內(nèi)亞甲基-1，2，3，6-四氫鄰苯二酸酐以1∶3至1∶1的重量比例組成的多酸酐。這種組合物的應(yīng)用范圍也很有限，因?yàn)樵跍囟瘸^150℃的情況下，它的物理、機(jī)械和電絕緣性能皆明顯降低。本發(fā)明的任務(wù)在于，通過引入一種新組分，取代某些原有組分并改變各組分的比例關(guān)系以獲得一種用于電絕緣材料的組合物，該組合物可在提高溫度下(達(dá)300℃)改善其物理-機(jī)械和電絕緣性能。該任務(wù)是這樣解決的，即在所推薦的用于電絕緣材料的組合物中含有帶20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂和填充劑，根據(jù)本發(fā)明，該組合物另外還含有低碳二亞胺和三乙胺，所述的低碳二亞胺的通式為其中，X＝-N＝C＝N-，-N＝C＝O;n＝0.01-10;各種組分的比例關(guān)系如下，份(重量)含20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂20.0-50.0填充劑36.0-69.0低碳二亞胺50.0-80.0三乙胺0.01-1.0用所推薦的組合物制得的電絕緣材料具有下列耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能熱穩(wěn)定性，℃420在熱重量分析中開始損失重量的溫度，℃450200℃下的沖擊強(qiáng)度，千焦耳/米237300℃下的沖擊強(qiáng)度，千焦耳/米229布氏硬度，兆帕在200℃下130在300℃下115介電損耗的正切值在200℃下，tgδ2.1×10-2在200℃下，tgδ2.0×10-3在300℃下，tgδ3.0×10-3電阻率在20℃下，ρv歐姆·厘米1.4×1015在200℃下，ρv歐姆·厘米2.3×1015在300℃下，ρv歐姆·厘米2.2×1014此時(shí)，所用的填充劑最好是由石棉纖維、玻璃絲與細(xì)碎的無定形二氧化硅所組成的混合物，所述玻璃絲的形式為一種5毫米寬的玻璃絲編織帶切到1-5毫米長的碎段，所述的石棉纖維、玻璃絲與二氧化硅的重量比例為30-50∶5-15∶1-4。這樣可以使得由所推薦組合物制得的材料的物理-機(jī)械性能在溫度高達(dá)300℃時(shí)進(jìn)一步提高，其性能如下沖擊強(qiáng)度在200℃下，千焦耳/米248在300℃下，千焦耳/米232在300℃下的布氏硬度，兆帕129在提高的溫度下(達(dá)300℃)所得的電絕緣材料的上述耐熱、物理-機(jī)械與電絕緣性能超過了由已知解決方案(SU，A，964738)所制得的電絕緣材料的性能，并且，由所推薦混合物制得的材料可以用來制造對電絕緣與物理-機(jī)械性能要求較高的，可以在高達(dá)300℃溫度下工作的制品。將通式為其中X＝-N＝C＝N-，-N＝C＝O;n＝0.01-10;的低碳二亞胺按50.0-80.0份(重量)的數(shù)量加入推薦組合物的組分中時(shí)，可以起一種共聚物的作用，這樣可以大大改善由組合物得到的材料的電絕緣與耐熱性能。具有上述通式的低碳二亞胺的加入量最好不超過80.0份(重量)，因?yàn)檫@樣不但不能進(jìn)一步改善電絕緣與耐熱性能，而且還由于形成稠密的網(wǎng)狀組織而使其物理-機(jī)械性能惡化。當(dāng)上述通式的低碳二亞胺加入到推薦組合物的量小于50份(重量)時(shí)，則由于在固化后組合物中的稀疏的網(wǎng)狀組織而使由推薦組合物得到的材料的電絕緣與耐熱性能惡化。加入到用于電絕緣材料的推薦組合物成分中的三乙胺，在由推薦組合物制備上述材料時(shí)起一種固化過程的催化劑作用。當(dāng)加入到推薦組合物中的三乙胺的量小于0.01份(重量)時(shí)，不能使固化過程達(dá)到所要求的速度，這樣就會(huì)使由該組合物制得的電絕緣材料的組織形成不充分，因此也就使得這種材料的物理-機(jī)械性能(沖擊強(qiáng)度、布氏硬度)惡化。如果加入到推薦組合物中的三乙胺的量大于1.0份(重量)，則會(huì)使固化過程的速度超過所要求的數(shù)值，這樣就可能使由該組合物制得的電絕緣材料產(chǎn)生組織缺陷并因此使它的耐熱和物理-機(jī)械性能下降。當(dāng)加入到用于電絕緣材料組合物中的石棉纖維量小于30份(重量)時(shí)，由于不能使組合物得到充分加強(qiáng)而使由推薦組合物制得的材料物理-機(jī)械性能惡化。當(dāng)加入到組合物中的石棉纖維量超過50份(重量)時(shí)，由于在攪拌時(shí)石棉纖維分布不均勻，因而不能使由該組合物制得的材料的物理-機(jī)械性能獲得進(jìn)一步的改善。當(dāng)加入到組合物中的寬度為5毫米的玻璃絲編織帶被切成長度小于1毫米的碎段時(shí)，則由于填充物的密度達(dá)不到要求而使電絕緣材料的物理-機(jī)械性能惡化。當(dāng)加入到組合物中的寬度為5毫米的玻璃絲編織帶被切成長度大于5毫米的碎段時(shí)，則由于在攪拌時(shí)纖維在物料中分布不均勻而使電絕緣材料的物理-機(jī)械性能惡化。當(dāng)加入到組合物中的細(xì)碎無定形二氧化硅的量小于1份(重量)時(shí)，會(huì)使組合物的流變性能惡化，并因此使由該組合物得到的制品成形不好。當(dāng)加入到組合物中的細(xì)碎無定形二氧化硅量大于4份(重量)時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致在攪拌時(shí)二氧化硅粒子分布不均勻，并因此不能達(dá)到改善流變性能的目的，這就使該組合物的制品成形不好。所推薦的用于電絕緣材料的組合物可按下述步驟制得。首先，在60℃下將帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂與低碳二亞胺按給定比例進(jìn)行攪拌混合，所述低碳二亞胺的通式為其中X＝-N＝C＝N-，-N＝C＝O;n＝0.01-10;并在攪拌下按給定比例加入三乙胺。然后在攪拌下向所得混合物中按給定比例加入填充劑(石棉纖維，寬度為5毫米的玻璃絲編織帶被切成1-5毫米長的碎段和細(xì)碎的無定形二氧化硅的混合物)，直至獲得均勻的目的產(chǎn)物。為了制備所推薦的組合物，可以利用切碎的玻璃絲編織帶(寬為5毫米時(shí)的切段長度為1-5毫米)與一種比表面積為175-380米2/克的細(xì)碎無定形二氧化硅(通常稱之為氣相二氧化硅)。為了用推薦的組合物制得電絕緣材料，在溫度為50至180℃及壓力為2兆帕條件下將該組合物固化成形。結(jié)果獲得由這種電絕緣材料構(gòu)成的具有不同形狀與尺寸的電器設(shè)備零件和其他制品。為了更好地理解本發(fā)明，下面列舉一些有關(guān)所推薦組合物的不同方案的實(shí)施例。實(shí)施例1推薦的組合物由下列組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂50.0具有下列通式的低碳二亞胺其中，X＝-N＝C＝O;n＝6;50.0三乙胺0.01填充劑-粉塵狀石英69.0將推薦組合物按下列步驟處理。首先，將含有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂與上述通式低碳二亞胺按50.0∶50.0份(重量)的比例混合。然后在攪拌下加入0.01份(重量)三乙胺并加入填充劑。作為填充劑的是用一種粉塵狀石英，加入量為69.0份(重量)。繼續(xù)攪拌使之達(dá)到均勻。在50-180℃下將所得的組合物固化為所需的電器設(shè)備零件形狀。結(jié)果，得到具有給定形狀和尺寸制品形式的電絕緣材料。由所推薦組合物制得的電絕緣材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能的試驗(yàn)結(jié)果列于下表1和表2中。實(shí)施例2推薦的組合物由下列各組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂20具有下列通式的低碳二亞胺其中X＝-N＝C＝N-;n＝0.0180.0三乙胺0.01填充劑-粉塵狀石英69.0將推薦組合物按實(shí)施例1的方法進(jìn)行處理和固化。由推薦組合物制得的材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果列于下表1和2中。實(shí)施例3推薦組合物由下列各組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂40.0具有下列通式的低碳二亞胺其中X＝-N＝C＝O;n＝10;60.0三乙胺0.5填充劑-粉塵狀石英69.0將推薦的組合物按實(shí)施例1的方法進(jìn)行處理和固化。由推薦組合物制得的材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果列于表1和表2中。實(shí)施例4推薦的組合物由下列各組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂50.0具有下列通式的低碳二亞胺其中X＝-N＝C＝O;n＝6;50.0三乙胺1.0石棉纖維50.05毫米寬玻璃絲織帶切成的1毫米長碎段15.0比表面積為175米2/克的細(xì)碎無定形二氧化硅1.0將所推薦的組合物按實(shí)施例1的方法進(jìn)行處理和固化。由推薦的組合物制得的材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果列于下表1和2中。實(shí)施例5推薦的組合物由下列各組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂50.0具有下列通式的低碳二亞胺其中X＝-N＝C＝O;n＝6;50.0石棉纖維30.05毫米寬玻璃絲織帶切成的5毫米長碎段5.0比表面積為200米2/克的細(xì)碎無定形二氧化硅1.0將所推薦的組合物按實(shí)施例1的方法進(jìn)行處理和固化。由推薦的組合物制得的材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果列于下表1和2中。實(shí)施例6推薦的組合物由下列組分組成，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂50.0具有下列通式的低碳二亞胺其中X＝-N＝C＝O;n＝6;50.0石棉纖維40.05毫米寬玻璃絲織帶切成的3毫米長碎段10.0比表面積為380米2/克的細(xì)碎無定形二氧化硅2.0將所推薦的組合物按實(shí)施例1的方法進(jìn)行處理和固化。由推薦的組合物所制得的材料的耐熱、物理-機(jī)械和電絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果列于下表1和2中。表1由推薦組合物制得的電絕緣材料的物理-機(jī)械性能。<tablesid="table1"num="001"><table>由組合物制得的電絕緣材料熱穩(wěn)定性℃在熱重量分析中開始損失重量的溫度，℃200℃下的沖擊強(qiáng)度千焦耳／米2200℃下的布氏硬度兆帕200℃300℃200℃300℃</table></tables>實(shí)施例131036026209660實(shí)施例2360450221510080實(shí)施例334038024159860實(shí)施例44204004029131115實(shí)施例54104403727127110實(shí)施例64104403927126110現(xiàn)有技術(shù)15034022脆98脆(SU，A，964738)權(quán)利要求1.用于電絕緣材料的組合物，該組合物含有帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂、填充劑，其特征在于，另外還含有低碳二亞胺和三乙胺，所述低碳二亞胺的通式為其中，X=-N=C=N-，-N=C=0；R=n=0.01-10；組合物中各組分的比例關(guān)系如下，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂20.0-50.0填充劑36.0-69.0低碳二亞胺50.0-80.0三乙胺0.01-1.02.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，該組合物所含的填充劑為石棉纖維、寬度為5毫米玻璃絲織帶切成的1-5毫米長的碎段與細(xì)碎的無定形二氧化硅，該三種組分相應(yīng)的重量比例關(guān)系為30-50∶5-15∶1-4。全文摘要用于電絕緣材料的組合物，含有帶20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂、填充劑、低碳二亞胺和三乙胺。上述各組分的比例關(guān)系如下，份(重量)帶有20個(gè)環(huán)氧基的二苯酚基丙烷環(huán)氧樹脂20.0-50.0填充劑36.0-69.0低碳二亞胺50.0-80.0三乙胺0.01-1.0該組合物可用于制備電器設(shè)備的零件和部件文檔編號(hào)C08K7/12GK1050461SQ89107870公開日1991年4月3日申請日期1989年9月18日優(yōu)先權(quán)日1988年12月26日發(fā)明者吉達(dá)雅·伊斯拉菲爾-奧格利·蘇庫羅夫,威亞切斯拉夫·亞歷山大洛維奇·潘克拉托夫,加林娜·安德列夫娜·普羅科羅娃,安納托里·符拉爾米格維奇·伏龍洛夫,亞歷山大·巴夫洛維奇·奧德諾拉爾申請人:全蘇“列寧”電技術(shù)研究所分部