(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104044231 A(43)申请公布日 2014.09.17
(21)申请号 201410202861.8(22)申请日 2014.05.14
(71)申请人广州仑利奇合成树脂有限公司
地址510000 广东省广州市番禺区南村镇兴
南路466号B部分(72)发明人莫海林
(74)专利代理机构广州市红荔专利代理有限公
司 44214
代理人关家强(51)Int.Cl.
B29C 39/02(2006.01)C08L 63/00(2006.01)C08K 3/36(2006.01)C08G 59/42(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图1页权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
一种非后固化环氧树脂浇铸系统(57)摘要
本发明提供一种非后固化环氧树脂浇铸系统，包含配方增韧环氧树脂和配方增韧酸酐固化剂，所述配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂；所述固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，将各组分按预期的数量在较低的温度下进行混合，混合均匀后，在真空条件下脱泡0.5到2小时后浇入模具进行固化反应。所述非后固化环氧树脂浇铸系统主要特性是脱模后无需固化，降低电气设备制造厂的综合能耗，而且可以缩短高达20％以上的生产周期时间，缩短产品交货期，降低产品成本和减轻工人的劳动强度。CN 104044231 ACN 104044231 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种非后固化环氧树脂浇铸系统，包含配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂，其特征是：所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，所述的配方增韧环氧树脂和配方增韧酸酐固化剂的生产工艺如下：
1）配方增韧环氧树脂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂加入环氧树脂中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至常温，加入0.001%-0.5%促进剂搅拌30-120分钟，过滤包装；
2）配方增韧酸酐固化剂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂和0.001%-0.3%催化剂加入酸酐中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至25℃-150℃，加入0.05%-5%促进剂搅拌30-120分钟，冷却后过滤包装；
将配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照1:1:3-4比例在温度为25℃-80℃下进行混合，混合均匀，在真空条件下进行真空脱泡0.5-2小时后浇入模具进行固化反应，固化反应结束后脱模得到产品，无需后固化。
2.根据权利要求1所述的一种非后固化环氧树脂浇铸系统，其特征是：所述的增韧剂包括但不限于多羟基化合物、环氧化或者非环氧化植物油、热塑性塑料、反应性或非反应性液体橡胶、单双或者多环氧基缩水甘油醚、长链烷基酚、含官能基长链二元胺以及二元酸、多羟基化合物或者脂肪酸制备的环氧树脂、末端为羟基或者羧基的聚酯树脂、聚酰胺树脂、末端为羟基的丁腈橡胶、聚硫橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种非后固化环氧树脂浇铸系统，其特征是：所述的促进剂包括但不限于叔胺以及盐、乙酰丙酮金属盐、咪唑以及同系物、三苯基膦及其鏻盐、有机羧酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种非后固化环氧树脂浇铸系统，其特征是：所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，产品数据为：
颜色： 乳白色至浅黄色；在25℃下的粘度： 2000-80000 mPa.s；在60℃下的粘度： 120-1800 mPa.s；环氧含量： 4.50-5.50 eq/kg；在25℃下的密度： 1.12-1.2 g/cm³；闪点： 130-140℃；蒸气压 25℃： 0.01-0.02Pa。
5.根据权利要求1所述的一种非后固化环氧树脂浇铸系统，其特征是：所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，产品数据为：
颜色： 乳白色至浅黄色；在25℃下的粘度： 3000-3500 mPa.s；在25℃下密度： 1.13-1.2；闪点： 135-145℃；在25℃下蒸气压： 0.5-15Pa。
2
CN 104044231 A
说 明 书
一种非后固化环氧树脂浇铸系统
1/5页
技术领域
本发明涉及环氧树脂浇铸系统，特别是无需后固化而达到需要后固化环氧体系同
等机电性能的一种非后固化环氧树脂浇铸系统。
[0001]
背景技术
环氧树脂具有优良的物理力学性能、电绝缘性能、耐化学药品性能和粘结性能，可
以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式用于从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。尤其在电气绝缘领域，环氧树脂占据非常重要的地位，但是目前主流的生产工艺采用传统的真空浇注和自动压力凝胶（APG）两种，这两种工艺的共同特点就是都需要在制品脱模之后再次在约130摄氏度高温下进行长达10小时的后固化过程。这个后固化过程在于消除第一段固化过程中在内部积累的内应力，以及对没有完全固化的部分进行再次固化。但是这种传统的固化工艺也会带来高额的能耗和较重的劳动强度，同时也影响产品的交货期。因此，研究并开发一种非后固化环氧树脂浇铸系统及其固化方法非常必要。
[0002]
发明内容
[0003] 为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供使设备制造商的生产周期缩短高达20%，降低工厂的能源消耗和减轻工人的劳动强度的一种非后固化环氧树脂浇铸系统。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非后固化环氧树脂浇铸系统，包含配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂，其中：所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，所述的配方增韧环氧树脂和配方增韧酸酐固化剂的生产工艺如下：
1）配方增韧环氧树脂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂加入环氧树脂中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至常温，加入0.001%-0.5%促进剂搅拌30-120分钟，过滤包装；
2）配方增韧酸酐固化剂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂和0.001%-0.3%催化剂加入酸酐中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至25℃-150℃，加入0.05%-5%促进剂搅拌30-120分钟，冷却后过滤包装；
将配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照1:1:3-4比例在温度为25℃-80℃下进行混合，混合均匀，在真空条件下进行真空脱泡0.5-2小时后浇入模具进行固化反应，固化反应结束后脱模得到产品，无需后固化。[0005] 作为本发明的进一步改进：所述的增韧剂包括但不限于多羟基化合物、环氧化或者非环氧化植物油、热塑性塑料、反应性或非反应性液体橡胶、单双或者多环氧基缩水甘油醚、长链烷基酚、含官能基长链二元胺以及二元酸、多羟基化合物或者脂肪酸制备的环氧树脂、末端为羟基或者羧基的聚酯树脂、聚酰胺树脂、末端为羟基的丁腈橡胶、聚硫橡胶。
3
CN 104044231 A[0006]
说 明 书
2/5页
作为本发明的进一步改进：所述的促进剂包括但不限于叔胺以及盐、乙酰丙酮金
属盐、咪唑以及同系物、三苯基膦及其鏻盐、有机羧酸盐。[0007] 作为本发明的进一步改进：所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，产品数据为：
颜色： 乳白色至浅黄色；在25℃下的粘度： 2000-80000 mPa.s；在60℃下的粘度： 120-1800 mPa.s；环氧含量： 4.50-5.50 eq/kg；在25℃下的密度： 1.12-1.2 g/cm³；闪点： 130-140℃；蒸气压 25℃： 0.01-0.02Pa。[0008] 作为本发明的进一步改进：所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，产品数据为：
颜色： 乳白色至浅黄色；在25℃下的粘度： 3000-3500 mPa.s；在25℃下密度： 1.13-1.2；闪点： 135-145℃；在25℃下蒸气压： 0.5-15Pa。[0009] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.同时在环氧树脂和固化剂中选用适量的高效增韧剂以降低无后固化过程中应力引起的开裂行为。
[0010] 2.在环氧树脂和固化剂中选用适量的促进剂以提升非后固化环氧树脂浇铸系统的固化速度，以保证第一段固化过程中非后固化环氧树脂浇铸系统完全固化。[0011] 3.通过控制不同种类的增韧剂以及其比例来应对不同产品的增韧效果。
[0012] 4.通过控制不同种类的促进剂以及其比例来调整一定温度下第一段固化时间以及一定时间内的固化程度。[0013] 5.生产工艺简单，原料来源丰富，生产效率高，工艺流程容易控制。从而保证了产品的质量稳定性。
[0014] 6.将制备的产品添加非金属填料可以通过传统的真空浇注或者自动压力凝胶（APG）生产出来非后固化环氧浇注制品。
[0015] 7.本发明免除环氧树脂体系后固化过程，为环氧制品制造商降低能耗。而且也缩短高达20％以上的生产周期时间，缩短产品交货期，降低产品成本和减轻工人的劳动强度。本发明对改善公司的生产环境和提升公司的经济效益有非常大的作用。附图说明
图1非后固化环氧浇注制品的DSC表。具体实施方式
[0016] 现结合实施例对本发明进一步说明：
4
CN 104044231 A
说 明 书
3/5页
一种非后固化环氧树脂浇铸系统，包含配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂，其中：所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，所述的配方增韧环氧树脂和配方增韧酸酐固化剂的生产工艺如下：
1）配方增韧环氧树脂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂加入环氧树脂中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至常温，加入0.001%-0.5%促进剂搅拌30-120分钟，过滤包装；
2）配方增韧酸酐固化剂：在25℃-200℃下，将1%-40%比例的增韧剂和0.001%-0.3%催化剂加入酸酐中，保持温度反应1-5小时，待反应结束冷却至25℃-150℃，加入0.05%-5%促进剂搅拌30-120分钟，冷却后过滤包装。
[0017] 所述的增韧剂主要作用为了减轻无后固化过程中应力急剧释放过程中的开裂现象。
[0018] 所述的促进剂主要作用为了加速无后固化环氧树脂浇注体系的固化。[0019] 将配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照1:1:3-4比例在温度为25℃-80℃下进行混合，混合均匀，在真空条件下进行真空脱泡0.5-2小时后浇入模具进行固化反应，固化反应结束后脱模得到产品，无需后固化。
[0020] 将所述的非后固化环氧树脂浇铸系统添加一定数量的非金属填料，可以制备非后固化环氧树脂浇铸产品。
[0021] 所述的配方增韧环氧树脂为乳白色至浅黄色无溶剂预加速液体环氧树脂，产品数据为：
颜色： 乳白色至浅黄色在25℃下的粘度： 2000-80000 mPa.s；在60℃下的粘度： 120-1800 mPa.s；环氧含量： 4.50-5.50 eq/kg；在25℃下的密度： 1.12-1.2 g/cm³；闪点： 130-140℃；蒸气压 25℃： 0.01-0.02Pa ；
所述的配方增韧酸酐固化剂为改良预加速酸酐液体固化剂，产品数据为：颜色： 乳白色至浅黄色；在25℃下的粘度： 3000-3500 mPa.s；在25℃下密度： 1.13-1.2 g/cm³；闪点： 135-145℃；在25℃下蒸气压： 0.5-15Pa；
所述的增韧剂包括但不限于多羟基化合物、环氧化或者非环氧化植物油、热塑性塑料、反应性或非反应性液体橡胶、单双或者多环氧基缩水甘油醚、长链烷基酚、含官能基长链二元胺以及二元酸、多羟基化合物或者脂肪酸制备的环氧树脂、末端为羟基或者羧基的聚酯树脂、聚酰胺树脂、末端为羟基的丁腈橡胶、聚硫橡胶。[0022] 所述的促进剂包括但不限于叔胺以及盐、乙酰丙酮金属盐、咪唑以及同系物、三苯基膦及其鏻盐、有机羧酸盐。
5
CN 104044231 A[0023]
说 明 书
4/5页
本发明配合适量的石英粉等非金属原料，按照传统真空浇注或者自动压力凝胶
（APG）制造互感器，绝缘子等电气产品。
[0024] 本发明中无需后固化性能的判断标准：
1. 示差扫描量热法(DSC)测试固化物的玻璃化转变温度以及无后固化与后固化的DSC曲线的比较。
固化完全：有明显的玻璃化转变温度而且非后固化的DSC曲线在某一个高温区没
有明显的放热峰。
[0026] 固化不完全：无明显的玻璃化转变温度，而且非后固化的DSC曲线某一个高温区有明显的放热峰。
[0027] 2. 在冷热循环烘箱中测试产品冷热循环次数，以便测试产品开裂性能。[0028] 实施案例一：
在常温下，将10% LLQ8040，0.5% K560和0.5% DY062促进剂加入到89% DER331中，在常温下搅拌约80分钟，待用。在80度下将0.8%DCMU-99 N-（3，4二氯苯基）-N，N-二甲基脲溶解在LLQ1225中，冷却到常温待用。然后将上述配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照100：100：380在40℃下混合1小时，抽真空1.5小时，模具温度150℃，真空度4.5mbar，160℃保压15分钟，脱模得出一个绝缘子，无须后固化。DSC曲线测试玻璃化转变温度在85℃，而且在100℃以上没有明显的放热曲线。-40℃-80℃冷热循环3次没有任何开裂现象。[0029] 实施案例二：
将5%ATBN 1300×21，0.2% K560和0.8% DMP30促进剂加入到94% DER331中，在常温下搅拌约80分钟，待用。在150℃下将10%聚乙二醇200和89.5%的甲基四氢苯酐反应1.5小时，冷却到常温加入0.5%2-乙基-4甲基咪唑，搅拌30分钟，冷却到常温待用。然后将上述配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照100：100：350在40℃下混合1小时，抽真空1.5小时，模具温度150℃，真空度4.5mbar，150℃保压30分钟，脱模得出一个互感器，无须后固化。DSC曲线测试玻璃化转变温度在82℃，而且在100℃以上没有明显的放热曲线。-50℃-120℃冷热循环5次没有任何开裂现象。
[0025]
6
CN 104044231 A
说 明 书
5/5页
上表为实施案例二中生产的非后固化环氧浇注制品的冷热循环报告，报告的结论
没有任何开裂现象。[0031] 实施案例三：
在80℃下, 将0.2% 乙酰丙酮铝促进剂加入到89.3% DER331中溶解，然后冷却到常温,将15%PPGDGE，0.5% K560加入上述混合物中,搅拌1小时，待用。在80度下将0.5%有机脲促进剂Dyhard UR 500溶解在LLQ 1227中，冷却到常温待用。然后将上述配方增韧环氧树脂、配方增韧酸酐固化剂和400目活性石英粉按照100：100：400在40℃下混合1小时，抽真空1.5小时，模具温度150℃，真空度4.5mbar，150℃保压20分钟，脱模得出一个套管，无须后固化。DSC曲线测试玻璃化转变温度约在96℃，而且在100℃以上没有明显的放热曲线。-40℃-80℃冷热循环3次没有任何开裂现象。[0032] 参考图1，实施案例三中生产的非后固化环氧浇注制品的DSC表，从表中可以看出，本发明所获得的环氧浇注制品没有后固化已经接近完全固化状态。[0033] 综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
[0030]
7
CN 104044231 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容