專利名稱：一種絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物及膠帶及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及到一種絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物、由該組合物制備的膠帶及它們的制備方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂自問世以來，由于其具有優(yōu)良的機械性能、電氣性能、耐化學藥品性、粘結(jié)性能等優(yōu)點，而廣泛用于涂料、粘合劑、電子電氣材料絕緣以及先進復合材料的基體中。 其在復合材料領域中更是大顯身手，它能與纖維及其織物等增強材料復合成多相體系固體材料，該固體材料能充分發(fā)揮各組分材料的特點和潛在能力，并且通過各組分的合理匹配及相互之間的協(xié)同作用，呈現(xiàn)出原來單一材料所不具有的優(yōu)異的新性能，從而達到對材料某些性能的綜合要求，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、軍事等國民經(jīng)濟各個領域中廣為應用。隨著電子電氣絕緣材料的高性能化，要求材料具有更高的韌性、內(nèi)部低應力化、耐熱、耐濕等，而環(huán)氧樹脂固化物大多質(zhì)脆、耐熱性不高、易吸潮等不足。目前環(huán)氧樹脂增韌的方法主要有橡膠彈性體增韌、熱塑性樹脂增韌、熱致液晶增韌、互穿網(wǎng)絡增韌、有機硅增韌等，每種方法各有優(yōu)缺點。其中有機硅聚合物由于分子結(jié)構(gòu)中含有大量柔性Si-O-Si鏈，具有低的表面能、耐熱、耐氧老化、疏水性好、絕緣性能優(yōu)異等優(yōu)點，可以彌補環(huán)氧樹脂的不足，滿足高性能復合材料發(fā)展的需要，但兩者相容性很差。功能性聚硅氧烷尤其是含環(huán)氧基的聚氧烷改性環(huán)氧樹脂，由于其與環(huán)氧樹脂的相容性較好而備受關(guān)注，如專利CN1747985A，CN1189847A, CN1932149A, CN1875071A，這些專利中所使用環(huán)氧基聚硅氧烷大多是低聚合度分子，高分子量環(huán)氧硅油與環(huán)氧樹脂仍存在相容性不好等問題，即使預反應固化后仍有相分離現(xiàn)象發(fā)生，從而導致產(chǎn)品耐熱性、機械性能下降。專利 CN1796455A公開了環(huán)氧基硅油改性環(huán)氧樹脂復合材料的方法，其主要是通過環(huán)氧基硅油與胺類固化劑先預反應，再與環(huán)氧樹脂混合，但使該技術(shù)在添加量增大到一定比例后性能會急劇下降，嚴重影響了應用工藝的可操作性。目前，一般PVC電工絕緣膠帶纏繞后外觀不好，加熱后容易收縮，密封性不佳，氣味性較大；一般壓敏膠帶無法達到密封絕緣防水效果，外觀無光澤；而現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂膠帶或預浸料透氣性不好、固化后易收縮、柔韌性差，或常溫粘性較大，前期無法進行手工操作，或常溫無粘性，初期無法貼合物體表面；高溫固化后無法修復；高強度柔軟透氣材料制作的膠帶跟隨性佳，但一般的柔軟透氣型膠帶要么強度不夠，要么屬于壓敏膠帶，電氣等性能達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種高溫固化后可趁熱修復的膠帶用絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供上述絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的制備方法。
本發(fā)明所要解決的再一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種絕緣防水膠
市ο本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供上述絕緣防水膠帶的制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于包括下述重量組成的物料環(huán)氧樹脂100份小分子化合物10-30份固化劑其中，所述的小分子化合物為帶有多個環(huán)氧基團的縮水甘油醚類化合物；所述的固化劑為在25°C下穩(wěn)定、加熱到100°C以上能發(fā)生反應的潛伏性固化劑，且固化劑用量為環(huán)氧樹脂完全固化時固化劑用量的20% 70% ；該絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的交聯(lián)度為 15% 65%。本發(fā)明通過無毒或低毒的含脂肪族長鏈的多官能環(huán)氧基的小分子化合物，來降低環(huán)氧樹脂組合物體系的粘度，改善加工性能和組合物柔韌性。同時通過含環(huán)氧基小分子化合物的自聚及與環(huán)氧樹脂組合物的聚合、反應基團與固化劑的作用，得到低成本、性能優(yōu)的環(huán)氧樹脂組合物。由于該款膠帶主要用于線圈纏繞密封等使用，因此，要求環(huán)氧樹脂組合物不完全交聯(lián)，可通過控制不同的交聯(lián)度來獲得不同的修復性和流動性，以賦予產(chǎn)品優(yōu)異的柔韌性、 流動性和高溫固化后在固化溫度環(huán)境下可修復等要求。較好的，所述環(huán)氧樹脂為常溫呈固態(tài)的雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂。更好的，所述環(huán)氧樹脂的軟化點為65°C 135°C。所述小分子化合物的環(huán)氧當量為100 700，閃點大于200° F，25°C粘度小于 900cpso所述的固化劑為雙氰胺。上述絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的方法，其特征在于包括下述步驟(1)將所述的環(huán)氧樹脂和部分所述的小分子化合物在120°C 150°C條件下攪拌 2 4小時，使兩者熔融混合均勻，得到環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物；(2)將所述的固化劑均勻分散在剩余的小分子化合物中，得到固化劑混合物；(3)將步驟(1)中得到的環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物降溫到80 95°C，然后加入所述的固化劑混合物，80 95°C條件下恒溫攪拌至均勻，同時真空脫出氣泡，出料， 即得到環(huán)氧樹脂組合物。使用上述絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物制備的膠帶，其特征在于該膠帶包括分別粘結(jié)在高強度柔軟透氣材料層兩側(cè)表面上的環(huán)氧樹脂組合物層、與一個環(huán)氧樹脂組合物層粘結(jié)在一起的丙烯酸酯壓敏膠層，所述丙烯酸酯壓敏膠層上覆蓋有保護性離型膜或離型紙；其中，所述的高強度柔軟透氣材料層占膠帶總重量的15 30%，單層所述環(huán)氧樹脂組合物的用量為75士5g/m2膠帶，壓敏膠的用量為20 35g/m2。較好地，所述的高強度柔軟透氣材料層為聚酯纖維，并且該聚酯纖維的縱向引張 (拉伸)強度彡3. 0kg/15mm，縱向伸長率為10% 25% ；
所述丙烯酸酯壓敏膠為高分子量低VOC的壓敏膠，且其對304#不銹鋼板的粘著力為 10. 0士2N/25mm，分子量在 80 100 萬，VOC 量< 200ppm。上述絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物膠帶的制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)加熱熔融所述的環(huán)氧樹脂組合物，并按75士5g/m2將環(huán)氧樹脂組合物均勻涂布在防粘性材料表面，并在環(huán)氧樹脂組合物的裸露表面覆以一層防粘性材料予以保護，制得 A；( 剝掉A—側(cè)表面上的防粘性材料，將A上環(huán)氧樹脂組合物一側(cè)表面貼合高強度柔軟透氣材料的一側(cè)表面，80°C 100°C條件下在高強度柔軟透氣材料的另一側(cè)表面上同時熱壓粘合上一層剝掉了一側(cè)表面上的防粘性材料的A，然后冷卻，制得B ；(3)將丙烯酸酯壓敏膠均勻涂布在防粘性材料上并烘干，得到C ；剝掉B —側(cè)表面上的防粘性材料，露出該側(cè)環(huán)氧樹脂組合物，將C的壓敏膠一側(cè)表面與B露出有環(huán)氧樹脂組合物的一側(cè)表面貼合，同時剝掉B另一側(cè)表面上的防粘性材料，然后卷取，即制得膠帶。所述防粘性材料優(yōu)選為離型膜或離型紙。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種適于線圈密封絕緣防水用的環(huán)氧樹脂組合物及使用該組合物制備的膠帶，所述的膠帶采用小分子化合物改性的環(huán)氧樹脂作為基體，通過較為復雜的無溶劑熱熔涂布、與高強度柔軟透氣材料熱壓合等工藝復合而成；該膠帶既具有環(huán)氧樹脂密封、絕緣、耐熱、防水、機械強度好和光澤度好等優(yōu)異性能，又具有丙烯酸酯壓敏膠的初期良好的粘著性能和再剝離性能；并且由于采用了高強度柔軟透氣材料作為基材，貼合跟隨性好，特別適合結(jié)構(gòu)復雜、尤其是曲面形狀的貼合，末段不會起翹；使用100% 固含量的環(huán)氧樹脂和低VOC丙烯酸壓敏膠，環(huán)保，環(huán)氧樹脂膠采用熱熔法涂布，環(huán)保。解決了單一使用壓敏膠無法達到絕緣、密封、耐熱、一定機械強度、光澤度的效果，也解決了使用環(huán)氧樹脂膠帶前期手工操作難度大(常溫有粘性類型)，初期無法貼合物體表面(常溫無粘性類型)等問題，更重要的是具有高溫固化后可修復、成本低廉的特點，解決了一般熱固型環(huán)氧樹脂固化后無法修復例如氣泡無法擠出所導致的成品率降低等問題，不僅使用方便， 成本低廉，而且可以大大提高成品率，為企業(yè)帶來效益。本發(fā)明中所制備的膠帶特別適合用于線圈纏繞保護及相關(guān)行業(yè)中。


圖1為本發(fā)明中膠帶的縱向剖視圖；圖2為本發(fā)明中A的制備流程示意圖；圖3為本發(fā)明中B的制備流程示意圖；圖4為本發(fā)明中C及膠帶成品的制備流程示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。1、環(huán)氧樹脂組合物的制備按表1所示將環(huán)氧樹脂和部分含環(huán)氧基小分子化合物混合，在150°C下攪拌2小時，使兩者熔融混合均勻，得到環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物；將固化劑均勻分散到剩余的小分子化合物中，得到固化劑混合物；
將環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物降溫到85°C，然后加入上述的固化劑混合物，85°C恒溫攪拌均勻，同時真空脫出氣泡，出料，即得到環(huán)氧樹脂組合物。本發(fā)明實施例中的環(huán)氧樹脂組合物均為不完全交聯(lián)，交聯(lián)度為15% 65%。2、膠帶的制備實施例中的膠帶在膠帶機上復合制備。首先熱熔涂布環(huán)氧樹脂如圖2所示，將上述制得的環(huán)氧樹脂組合物1加熱熔融，按照75士5g/m2膠帶的量涂布在離型紙上，自背面卷曲，制得制品A ；具體步驟為離型紙滾筒4上的離型紙41被牽引而通過涂布軸2與橡膠軸3之間，從而在離型紙41表面均勻涂布上環(huán)氧樹脂組合物1，同時，離型紙滾筒5上的離型紙51被牽引而貼合到環(huán)氧樹脂組合物1表面，再被制品A滾筒 6卷制成卷。將制得的A熱壓合到高強度柔軟透氣纖維材料上如圖3所示，將兩卷制品A滾筒8上的制品A剝掉離型紙51后和高強度柔軟透氣纖維材料7經(jīng)連續(xù)的四組熱壓合輥9熱壓合浸漬充分，粘合在高強度柔軟透氣纖維材料7 的上下兩個表面上，熱壓合輥9的溫度控制在85 100°C，然后經(jīng)冷卻箱10冷卻，再被制品 B滾筒11卷制成卷。本實施例中的高強度柔軟透氣纖維材料7采用常州武進廠生產(chǎn)的聚酯纖維，其縱向引張強度》3. 0kg/15mm，縱向伸長率10^-25 ^聚酯纖維的用量為膠帶總重量的 15 30重量％。在B上涂布壓敏膠如圖4所示，離型紙滾筒15上的離型紙151被牽引而通過涂布軸13、14之間，從而在離型紙151表面均勻涂布上壓敏膠12，再經(jīng)烘箱16烘干，即制得制品C，制品C被牽引軸17導向后再連續(xù)通過一組壓敏膠與制品B的覆合軸20之間，與此同時，一制品B滾筒19 上的制品B被卷出，且被卷出的制品B —側(cè)表面上的離型紙41被離型紙剝離滾筒18剝離， 被剝離掉一側(cè)表面上的離型紙的制品B被牽引而通過前述壓敏膠與制品B的覆合軸20之間，從而使壓敏膠層貼合到一側(cè)環(huán)氧樹脂組合物層上。自前述壓敏膠與制品B的覆合軸20 之間出來后，原屬制品B另一側(cè)表面上的離型紙41被離型紙剝離滾筒21剝離，即得到成品膠帶并被卷取到成品膠帶滾筒22上。至此，所得到的成品膠帶具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)。即該膠帶包括分別粘結(jié)在聚酯纖維層a兩側(cè)表面上的環(huán)氧樹脂組合物層b、與一個環(huán)氧樹脂組合物層b粘結(jié)在一起的丙烯酸酯壓敏膠層c，且所述丙烯酸酯壓敏膠層c上覆蓋有保護性離型紙d。表1實施例1至8中環(huán)氧樹脂組合物的配方及各實施例所制備膠帶的性能測試
權(quán)利要求
1.一種絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于包括下述重量組成的物料環(huán)氧樹脂100份小分子化合物10-30份固化劑其中，所述的小分子化合物為帶有多個環(huán)氧基團的縮水甘油醚類化合物；所述的固化劑為在25°C下穩(wěn)定、加熱到100°C以上能發(fā)生反應的潛伏性固化劑，且固化劑用量為環(huán)氧樹脂完全固化時固化劑用量的20% 70% ；該絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的交聯(lián)度為 15% 65%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂為常溫呈固態(tài)的雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，且其軟化點為65°C 135°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述小分子化合物的環(huán)氧當量為100 700，閃點大于200° F，25°C粘度小于900cps。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的固化劑為雙氰胺。
5.一種制備如權(quán)利要求1所述的絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的方法，其特征在于包括下述步驟(1)將所述的環(huán)氧樹脂和部分所述的小分子化合物在120°C 150°C條件下攪拌2 4 小時，使兩者熔融混合均勻，得到環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物；(2)將所述的固化劑均勻分散在剩余的小分子化合物中，得到固化劑混合物；(3)將步驟(1)中得到的環(huán)氧樹脂與小分子化合物的混合物降溫到80 95°C，然后加入所述的固化劑混合物，80 95°C條件下恒溫攪拌至均勻，同時真空脫出氣泡，出料，即得到環(huán)氧樹脂組合物。
6.一種使用如權(quán)利要求1所述的絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物制備的膠帶，其特征在于該膠帶包括分別粘結(jié)在高強度柔軟透氣材料層兩側(cè)表面上的環(huán)氧樹脂組合物層、與一個環(huán)氧樹脂組合物層粘結(jié)在一起的丙烯酸酯壓敏膠層，所述丙烯酸酯壓敏膠層上覆蓋有保護性離型膜或離型紙；其中，所述的高強度柔軟透氣材料層占膠帶總重量的15 30%，單層所述環(huán)氧樹脂組合物的用量為75士5g/m2膠帶，壓敏膠的用量為20 35g/m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠帶，其特征在于所述的高強度柔軟透氣材料層為聚酯纖維，該聚酯纖維的縱向引張強度> 3. 0kg/15mm，縱向伸長率為10% 25%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠帶，其特征在于所述丙烯酸酯壓敏膠為高分子量低VOC 的壓敏膠，其對304#不銹鋼板的粘著力為10. 0士2N/25mm，分子量為80 100萬，VOC量 < 200ppm。
9.一種如權(quán)利要求6所述膠帶的制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)加熱熔融所述的環(huán)氧樹脂組合物，并按75士5g/m2將環(huán)氧樹脂組合物均勻涂布在防粘性材料表面，并在環(huán)氧樹脂組合物的裸露表面覆以一層防粘性材料予以保護，制得A ；(2)剝掉A—側(cè)表面上的防粘性材料，將A上環(huán)氧樹脂組合物一側(cè)表面貼合高強度柔軟透氣材料的一側(cè)表面，85 100°C條件下在高強度柔軟透氣材料的另一側(cè)表面上同時熱壓粘合上一層剝掉了一側(cè)表面上的防粘性材料的A，然后冷卻，制得B ；(3)將丙烯酸酯壓敏膠均勻涂布在防粘性材料上并烘干，得到C；剝掉B —側(cè)表面上的防粘性材料，露出該側(cè)環(huán)氧樹脂組合物，將C的壓敏膠一側(cè)表面與B露出有環(huán)氧樹脂組合物的一側(cè)表面貼合，同時剝掉B另一側(cè)表面上的防粘性材料，然后卷取，即制得膠帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述防粘性材料為離型膜或離型紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物、由該組合物制備的膠帶及它們的制備方法。其中環(huán)氧樹脂組合物包括下述重量組成的物料100份的環(huán)氧樹脂、10-30份的小分子化合物和固化劑，固化劑用量為環(huán)氧樹脂完全固化時固化劑用量的20％～70％；該絕緣防水環(huán)氧樹脂組合物的交聯(lián)度為15％～65％。所述的膠帶分別粘結(jié)在高強度柔軟透氣材料層兩側(cè)表面上的環(huán)氧樹脂組合物層、與一個環(huán)氧樹脂組合物層粘結(jié)在一起的丙烯酸酯壓敏膠層，所述丙烯酸酯壓敏膠層上覆蓋有保護性離型膜或離型紙。制備的膠帶既具有環(huán)氧樹脂密封、絕緣、耐熱、防水、機械強度好和光澤度好等優(yōu)異性能，又具有丙烯酸酯壓敏膠的初期良好的粘著性能和再剝離性能。
文檔編號C09J7/04GK102174244SQ20111003711
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者向如亭, 呂紅, 龍沖 申請人:寧波大榭開發(fā)區(qū)綜研化學有限公司