Synthesis of Modified Epoxy Resin Undercoat for Resistor by Nano-SiO_2

A kind of undercoat for resistor with high temperature and humidity resistance was obtained by modifying epoxy resin with proper nano-SiO2 added at 80℃. The structure, thermal stability, humidity resistance, and morphological characteristics of the modified epoxy resin undercoat were studied by electrical tests, infrared spectra （IR） analysis, and scanning electron microscopy （SEM）. The results show that more compact and steady inter-crosslinked network structures are formed in the modified epoxy resin undercoat added with nano-SiO2, which greatly improves the performance of modified epoxy resin undercoat. The undercoat with nano-SiO2 of about 2. 71%, kept for six months at room temperature without flocculating and aggregating, is of good stability, and the surface of painted resistor is uniform, tight and without air holes on it. The varying ratio of resistance with such undercoat painted is less than one in a thousand after high temperature and humidity resistance tests.

电动汽车功率电子封装用耐高温环氧塑封料的研究进展

本文综述了近年来国内外关于耐高温环氧塑封料(EMC)的基础研究与应用进展,从先进功率电子器件发展对塑封材料的性能需求、传统EMC的高温降解机理、EMC结构与耐热稳定性的关系以及提高EMC耐热稳定性的改性途径等方面进行了阐述。重点综述了多芳环(MAR)型以及含萘型EMC的发展状况。最后对功率电子封装用耐高温EMC未来的发展趋势进行了展望。

高温养护条件下环氧树脂基砂浆早期性能研究

环氧树脂材料具有一定的温度敏感性,因此探究养护温度对环氧树脂基砂浆性能的影响特点十分必要。为进一步明晰高温(30~60℃)养护条件下环氧树脂基砂浆早期物理力学特性的演变规律,对其凝结时间、抗折强度及抗压强度进行了测试,并结合扫描电镜(SEM)及压汞(MIP)技术,分析了环氧树脂基砂浆的微观结构特征。试验结果表明:随着养护温度的升高,环氧树脂基砂浆的凝结时间逐渐缩短,并且凝结时间与养护温度之间大致呈现出线性递减的演变关系。在高温养护条件下,随着温度的升高,环氧树脂基砂浆的早龄期(4 h~3 d)抗折强度及抗压强度均先缓慢增大,再急剧下降。当养护温度为40℃时,环氧树脂基砂浆的强度特性相对最佳,4 h龄期试件的抗折、抗压强度分别达到21.4 MPa和56.8 MPa。在40℃的养护条件下,环氧树脂基砂浆的固化反应较为完全,基体内部结构均匀密实,无明显的孔洞、裂隙等缺陷,而在60℃的养护条件下,环氧树脂基砂浆的固化反应不够充分,基体内部结构松散杂乱,原始缺陷增多。

环氧固封式大容量高频变压器温度-应力场分布与优化

环氧固封式高频变压器采用环氧材料实现设备整体绝缘,可大幅降低设备体积,有效提高功率密度。大容量高频变压器内部温度分布不均,环氧树脂热应力分布集中致使整机开裂,导致绝缘失效。文中以10 kV高压大容量环氧固封式高频变压器为研究对象,建立了温度仿真模型和应力计算模型;获得了在额定运行工况下高频变压器热应力分布,其热应力主要集中在铁芯和绕组之间的环氧层;提出了降低局部热应力方法:通过材料改性提升环氧树脂导热系数降低高频变压器热点温度,可降低铁芯和绕组之间环氧树脂应力,安全系数由0.965提高至1.035;通过添加玻璃纤维增强材料和应力缓冲层双重措施,可大幅度降低应力集中区域材料弹性模量,降低内部最大应力,安全系数由1.035提高至2.691。研制了10 kV/200 kVA样机,通过–30~120℃高低温冲击试验,验证了其抗开裂性能和降低热应力方法的有效性。

环氧树脂高温热老化反应对器件功率循环寿命的影响机理

分立器件主要使用环氧树脂封装材料以保护芯片免受机械损伤和环境腐蚀,但环氧树脂材料的热稳定性较差,在高温环境下易发生化学反应,影响器件的性能。因此,一般要求器件的工作温度不能超过环氧树脂的玻璃化转变温度。以SiCMOSFET分立器件为研究对象,通过功率循环试验深入探究高温存储对器件功率循环寿命的影响。结果表明,经高温存储后器件的寿命得到显著提升。此外,通过对高温存储前后环氧树脂材料进行热机械分析,发现环氧树脂材料的热稳定性经高温存储后得到增强。最后,通过建立有限元仿真模型,深入分析高温存储对器件芯片表面应变及键合线应变的影响,发现高温存储后器件芯片表面应变及键合线应变变小,解释了高温存储对器件寿命提升的影响机理。

自干型有机硅耐烧蚀涂料制备及性能研究

针对室外露天使用的大型高温燃烧炉设备的表面防护,研制一种能够室温自干的有机硅耐烧蚀涂料。以特种环氧改性有机硅树脂作为成膜树脂,复配可熔融陶瓷粉、金属粉、耐高温填料制备有机硅耐烧蚀涂料。结果表明,所制备涂料适合在户外大面积施工应用,能在室温条件下自然干燥,无需高温加热固化,具有优异的耐热性与耐烧蚀性,可在500℃高温环境下长时间使用,可短时承受1000℃高温火焰烧蚀,并展现良好的耐中性盐雾与耐湿热性能,满足在室外大型高温燃烧炉设备表面施工与应用要求。

高温环境下建筑加固用环氧树脂结构胶粘接性能分析

研究高温环境下建筑加固用环氧树脂结构胶粘剂粘接性能。采用环氧树脂、低分子聚酰胺、丁基缩水甘油醚以及不同掺量的KH-550硅烷偶联剂,制备3种建筑加固用环氧树脂结构胶试件。结果表明,在高温环境下,偶联剂添加量分别为4%与6%的试件拉剪强度、粘接强度更好。添加2%偶联剂试件在较高温度下粘接性能下降幅度相对较大;添加4%偶联剂试件的导热性能较强,说明环氧树脂结构胶粘剂在添加4%偶联剂时粘接性能最佳。

高层装配式建筑环氧树脂防水胶耐高温性能试验分析

为了提升高层装配式建筑环氧树脂防水胶的耐腐蚀性与粘接强度,降低固化收缩率,对高层装配式建筑环氧树脂防水胶进行耐高温性能试验分析。采用分数阶微积分理论的方法构建环氧树脂粘弹性流变本构模型,在时间-温度等效原理的基础上,分析环氧树脂分子链活性和速度情况。环氧树脂防水胶力学性能测试结果表明,温度升高时环氧树脂防水胶的拉伸强度下降,断裂伸长率上升,拉伸弹模减小,拉伸蠕变提高、拉伸剪切强度降低。温度对环氧树脂防水胶具有一定的影响,其耐高温性能越好,实用效果越强。

开环聚合酚醛树脂基复合材料的研究——MDAPF1-EGF玻璃布层压板的研制

采用含环状结构苯并恶嗪的中间体与环氧树脂共混,加入适量催化剂,通过开环聚合,制得一种新型酚醛树脂基玻璃下层压板(MDAPF1-ECG),并用凝胶化时间、DTA、TBA等方法研究了树脂的固化行为,讨论了催化剂用量的影响,确定了较为合理的工艺条件。性能测试表明,由TGA求得的固化树脂的耐热温度为210℃;玻璃布层压板在180℃的弯曲强度为270MPa,适用于耐高温结构材料。

耐高温环氧树脂改性研究进展

综述了耐高温EP(环氧树脂)的研究进展,主要集中在新型EP基体或固化剂的开发、EP与耐热聚合物[如超支化聚合物、聚氨酯(PU)、聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)、聚醚酮、聚砜和聚酯等]、填料(有机纳米黏土、纳米氧化铝和纳米橡胶粉等)的共混及共聚等方面。最后对EP耐高温改性的发展方向进行了展望。

有机硅改性酚醛环氧树脂耐高温胶粘剂的研制

采用甲基苯基硅树脂对酚醛环氧树脂进行改性,硼酚醛树脂与自制固化促进剂作为固化剂,辅以纳米蒙脱土、绢云母粉作为填料,制备出一种能在300℃条件下长期使用的耐高温胶粘剂。在不同的配方及固化工艺条件下測定了有机硅改性酚醛环氧树脂体系的剪切强度,分析了甲基苯基硅树脂／酚醛环氧树脂比例关系、硼酚醛树脂与自制固化促进剂比例关系、固化剂用量、固化工艺条件、纳米蒙脱土的加入量对体系的影响。

碳纤维复合材料发动机壳体用高性能树脂基体的研制

在综合考虑树脂黏度、力学性能、耐热性能的基础上 ,开发了适用于碳纤维复合材料火箭发动机壳体湿法缠绕成型工艺用耐高温和韧性环氧树脂基体。用差示扫描式量热法 (DSC)、傅里叶红外光谱FT -IR等分析技术对该韧性树脂基体的固化反应动力学参数、树脂基体固化物的性能和复合材料的性能进行了系统的研究。结果表明 ,该韧性树脂基体黏度低 ,适用期长 ,韧性好 ,与碳纤维界面粘接强度高 ,所制得的复合材料火箭发动机壳体纤维强度转化率高 。

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。

耐高温有机胶粘剂研究进展

对国内外耐高温有机胶粘剂进行了综述。对环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、有机硅和氰酸酯等耐高温有机胶粘剂的性能和应用进行了全面讨论,并对其今后的发展趋势进行了展望。

有机硅硼改性环氧树脂胶粘剂的研制

以环氧树脂(EP)和有机硅硼改性EP预聚物为主体材料,研制出一种可室温固化、高温使用且固化压力仅为接触压力的胶粘剂。并通过SEM、热重分析法和力学性能测试等手段对该胶粘剂的性能进行了研究。实验结果表明,有机硅硼改性EP预聚物与纯EP相容性很好,有机硅硼的加入明显提高了EP的韧性、耐热性和力学性能(尤其是高温时的剪切强度);当m(EP)∶m(有机硅硼改性EP预聚物)=100∶40时,剪切强度为14.84 MPa(20℃)和4.88 MPa(100℃),与未改性前相比,高温时的强度损失率由改性前的81.0%降低至67.1%;该胶粘剂可在100℃时长期使用,短期可耐150℃的高温。

环氧树脂高低温弹性模量的分子模拟和实验研究

环氧-胺树脂体系的力学性能与温度的关系受到研究人员的广泛关注。通过计算机分子模拟构建了DDM/DGEBA和DDS/DGEBA的交联结构模型,利用密度-温度曲线确定了各树脂体系的玻璃化转变温度(Tg),然后预测了两组环氧树脂体系从高温(420K)到低温环境(100K)范围内的弹性模量,并与实验结果进行比较分析。利用分子模拟分析模量的变化与树脂体系的内聚能密度(CED)以及自由体积等微观结构参数的关系。分子模拟结果表明两种树脂体系的弹性模量都随着温度下降而增大,与实验结果较为一致,这主要是由于树脂体系的自由体积分数随着温度的降低而降低,而CED随着温度的降低而增大引起的。

结构胶粘剂的发展和应用

概述了结构胶粘剂的产生和发展史,介绍了结构胶粘剂的分类及在航空、航天领域的应用概况。以J系-列环氧树脂基耐高温结构胶粘剂为例介绍了结构胶粘剂的种类、主要技术性能和要求,展望了耐高温结构胶粘剂今后的发展趋势。

高温导热绝缘涂料

以环氧改性有机硅树脂为基体,氮化硅、氧化铝混合填料为导热粒子制备了导热绝缘涂料。研究了涂料力学性能、热导率、电绝缘性、热稳定性等性能。结果表明:在填料质量分数40%及较佳的氧化铝与氮化硅质量比时,涂层拉伸强度为8.02 MPa,断裂延伸率为1.27%,附着力达到572.2 N.cm-2,热导率高达1.25 W.(m.K)-1,介电常数5.7,体、表电阻率分别为3×1013Ω.cm与4.3×1013Ω,可长期在200℃下使用。与不使用导热填料的环氧改性有机硅树脂涂层相比具有较高的传热能力。

高耐热EP的开发及其应用研究进展

在介绍环氧树脂(EP)基本性能的基础上,对新型耐高温EP的开发方法进行了综述,如:有机小分子共混改性、有机树脂共混改性、纳米粒子共混改性、化学合成法制备新型耐热EP等,同时总结了高耐热EP在耐磨材料、涂层涂料、电子封装材料等不同领域中的应用研究,并展望了其未来的发展方向。

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。