用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法与流程

1.本技术涉及环氧树脂技术领域，尤其涉及一种用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法。


背景技术：

2.环氧树脂材料在很多行业中都有着非常广泛地应用，并且不同领域中对环氧树脂材料的性能要求也各不相同。在电气领域中使用环氧树脂材料作为电机线圈的外层保护层时，由于电机线圈在工作时会产生较高热量，这就要求环氧树脂材料需要具有较高的导热性能和阻燃性能，同时由于电机线圈可能会经常在室内与室外之间来回切换使用，因而又对环氧树脂材料在不同环境中的稳定性提出了要求。
3.在相关技术中使用的环氧树脂组合物，通常为了满足良好的导热性能会加入一定量的导热材料，但是此类材料很容易导致环氧树脂组合物固化后刚性变大，从而导致在差异较大的环境中使用环氧树脂材料作为电机线圈的保护层时，环氧树脂材料保护层容易开裂，存在一定安全隐患问题。
4.申请内容
5.本技术公开了一种用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法，以解决现有技术中的环氧树脂组合物在作为电机线圈的保护层使用时，难以同时保证优异的综合性能，进而导致的安全隐患问题。
6.第一方面，本技术实施例公开一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括98
‑
102份树脂以及5
‑
15份固化剂；
7.在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0008][0009][0010]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0011]
[0012]
其中，所述导热材料至少包括两种不同的导热材料，一种为硅微粉、其他为金属氧化物和/或金属氢氧化物，所述脂环族多胺包括至少两种不同种类的脂环族多胺。
[0013]
进一步地，在所述树脂中，以质量份数计，所述导热材料包括5
‑
15份所述硅微粉、10
‑
60份氧化铝和10
‑
20份氢氧化铝。
[0014]
进一步地，在所述固化剂中，以质量份数计，所述脂环族多胺包括25
‑
55 份第一脂环族多胺和15
‑
35份第二脂环族多胺。
[0015]
进一步地，在所述树脂中，还包括0.2
‑
1份的颜料。
[0016]
进一步地，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及7
‑
9 份固化剂；
[0017]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0018][0019]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0020][0021][0022]
进一步地，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及9
‑
12 份固化剂；
[0023]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0024][0025]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0026][0027]
进一步地，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及9
‑
12 份固化剂；
[0028]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0029][0030][0031]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0032][0033]
第二方面，本技术还提供如第一方面所述的环氧树脂组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0034]
制备所述树脂：按照所述树脂中各组分的质量份数，将第一部分物料混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌0.8
‑
1.2小时至混合均匀；再继续投入第二部分物料，投料完成后再加入所述润湿分散剂继续搅拌1
‑
2 小时，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；其中，所述第一部分物料包括所述双酚a环氧树脂、所述稀释剂、所述增韧剂、所述消泡剂，所述第二部分物料包括所述导热材料和所述阻燃剂；
[0035]
制备所述固化剂组分：按照所述固化剂组分中各组分的质量份数，先加入所述多官能度缩水甘油型环氧树脂和所述脂环族胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1
‑
2小时；再加入所述脂环族多胺、所述特烷基单胺，搅拌0.2
‑
1.2小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0036]
将98
‑
102份制备好的所述树脂与5
‑
15份制备好的所述固化剂混合搅拌，得到所述环氧树脂组合物。
[0037]
进一步地，在所述树脂中，以质量份数计，所述导热材料包括所述5
‑
15 份硅微粉、10
‑
60份氧化铝和10
‑
20份氢氧化铝；
[0038]
在制备所述树脂的步骤中，在继续投入所述第二部分物料时，按照顺序依次投入所述硅微粉、所述阻燃剂、所述氧化铝和所述氢氧化铝，且每投入一种组分时搅拌均匀后再投入下一组分。
[0039]
进一步地，在制备所述树脂的步骤中，在加入所述润湿分散剂继续搅拌 1
‑
2小时的过程中，保持混合物料的细度小于或者等于10μm。
[0040]
与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0041]
本技术提供一种可以满足电机线圈使用要求的环氧树脂组合物，其不仅具有良好的导热性能以及阻燃性能，而且还具有优异的抗热冲击能力，可以很好地满足电机线圈对于外层保护层的性能要求。
[0042]
本技术环氧树脂组合物通过对树脂组分与固化剂组分配方的双重改进来达到上述目的。树脂组分方面，一是通过使用用量占比较多的导热材料以及一定量的阻燃剂来提高导热性能和阻燃性能，二是在导热材料中既使用了硅微粉、又使用了金属氧化物和/或金属氢氧化物，由此来减弱因导热材料的加入而对整个树脂组分体系的抗热冲击能力所造成的影响，以及利用金属氢氧化物在导热的同时也具有一定阻燃特性，来兼顾平衡导热、阻燃、机械强度等多方面的性能要求。
[0043]
固化剂方面，一是通过在使用胺类固化剂的基础上加入多官能度缩水甘油型环氧树脂，利用多官能度缩水甘油型环氧树脂能够与胺类固化剂的一端相连，从而使胺类固化
剂的一端为氨基官能团、另一端通过与少量的树脂连接而增长固化剂额的整个链长，有利于最终得到链长较长的环氧树脂组合物，达到增强环氧树脂组合物韧性、提高其抗热冲击能力的目的。二是通过搭配至少两种不同的脂环族多胺，利用其不同分子结构的结构特性、不同反应基团的反应活性等特点，来影响固化剂与树脂的固化反应时间以及玻璃化转变温度等，使树脂组分能够与固化剂中的氨基完全反应，从而使最终得到的环氧树脂组合物的相关性能能够满足电机线圈的使用要求。
具体实施方式
[0044]
下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0045]
在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系，这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0046]
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
[0047]
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0048]
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
[0049]
下面将结合具体实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。
[0050]
虽然环氧树脂组合物在各行各业中的应用十分广泛，但由于每个行业对环氧树脂组合物的要求不同，故对环氧树脂组合物的性能要求也差异甚大。当环氧树脂组合物应用于电机线圈领域时，环氧树脂组合物通过浇注在电机线圈的外层从而形成对电机线圈的绝缘保护层。由于包括有电机线圈的电机具有易使用于温差较大的环境中、工作时电机线圈易发热的特点，故电机线圈对包覆在其外周的环氧树脂组合物所形成的绝缘保护层具有以下要求：(1) 具有很好的导热性能，以避免因电机线圈产生的大量热量无法及时传导出去而造成局部过热的问题、进而影响电机正常工作；(2)具有较高的阻燃性能，以避免因局部过热而造成环氧树脂组合物燃烧、损坏电机线圈进而损坏整个电机甚至造成火灾等安全隐患问题；(3)具有优异的抗热冲击能力，避免因较大的使用环境温差导致绝缘保护层开裂，失去对电机线圈的保护能力。由此可见，当环氧树脂组合物应用于电机线圈领域时，要求其需要同时具备良好的导热性能、阻燃性能以及抗热冲击能力，以满足电机线圈的使用要求。
[0051]
第一方面，本技术实施例公开一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数
计，环氧树脂组合物包括98
‑
102份树脂以及5
‑
15份固化剂；
[0052]
在树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0053][0054]
在固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0055][0056]
其中，导热材料至少包括两种不同的导热材料，一种为硅微粉、其他为金属氧化物和/或金属氢氧化物，脂环族多胺包括至少两种不同种类的脂环族多胺。
[0057]
上述配方的环氧树脂组合物，通过各个组分之间的协同配合作用，不仅能够满足良好的导热性能以及阻燃性能，而且还具有优异的抗热冲击能力，可以很好地满足电机线圈对于外层保护层的性能要求。
[0058]
为了满足良好的导热性能，本技术实施例并非简单的添加一种导热材料来适当提高导热性能，而是使用了大量的导热材料来大幅提高导热性能。但是大量导热材料的添加对抗热冲击能力的影响很大，因此本技术实施例的配方中做了大量改进，以达到既能满足较高的导热性能、又能满足较高的抗热冲击性能的目的。
[0059]
首先，本技术实施例至少使用了两种以上的导热材料，其中一种为硅微粉、其他的为金属氧化物和/或金属氢氧化物，利用不同导热材料之间在导热能力、黏度、分散性等方面的差异来协同作用，以在大幅度提高导热性能的同时，最大程度降低导热材料对整个树脂体系、环氧树脂组合物体系的黏度影响。
[0060]
其次，通过在几种胺类固化剂进行搭配的基础上，添加有多官能度缩水甘油型环氧树脂，利用该环氧树脂对固化剂进行改性，使改性后的固化剂因上述环氧树脂的加入而具有更长的结构链，进而使固化剂的组分与树脂的组分进行固化反应时，能够使整个生成物的链条都变长，韧性更好；再结合增韧剂起到的增韧作用，最终使整个环氧树脂组合物达到更高的韧性，以满足较大温差下仍具有良好的抗热冲击能力。与此同时，固化剂方面还通过搭配至少两种不同的脂环族多胺，利用其不同分子结构的结构特性、不同反应基团的反应活性等特点，来影响固化剂与树脂的固化反应时间以及玻璃化转变温度等，使树脂组分能够与固化剂中的氨基完全反应，从而使最终得到的环氧树脂组合物的相关性能能够满足电机线圈的使用要求。
[0061]
其中，双酚a环氧树脂的质量份数为15
‑
45份包括该质量份数范围内的任一点值，例如双酚a环氧树脂的质量份数为15份、20份、25份、30份或 45份。双酚a环氧树脂可以采用市面销售的商用型号产品，例如南亚台塑公司生产的、型号为npel
‑
128e的双酚a环氧树脂。稀释剂的质量份数为2
‑
10 份包括该质量份数范围内的任一点值，例如稀释剂的质量份数为2份、4份、 6份、8份或10份。稀释剂为1，4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、聚乙醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种的混合。增韧剂的质量份数为1
‑
5份包括该质量份数范围内的任一点值，例如增韧剂的质量份数为1份、2份、3份、4份或5份。增韧剂可以采用市面销售的商用型号产品，例如陶氏化学公司生产的、型号为f
‑
100的增韧剂。消泡剂的质量份数为0.2
‑
1份包括该质量份数范围内的任一点值，例如消泡剂的质量份数为0.2份、0.4份、0.5份、0.8份或1份。消泡剂可以采用市面销售的商用型号产品，例如德国毕克公司生产的、型号为byketol
‑
special的消泡剂。润湿分散剂的质量份数为0.05
‑
0.1份包括该质量份数范围内的任一点值，例如润湿分散剂的质量份数为0.05份、0.06份、0.08份、0.09份或0.1 份。润湿分散剂可以采用市面销售的商用型号产品，例如德国毕克公司生产的、型号为byk
‑
w9010的润湿分散剂。导热材料的质量份数为至少两种不同的导热材料的质量份数之和。该质量份数的范围为25
‑
95份包括该质量份数范围内的任一点值，例如导热材料的质量份数为25份、40份、55份、70 份、80份或95份。导热材料中，金属氧化物可以为氧化铝、氧化镁或三氧化二锑，金属氢氧化物可以为氢氧化铝、氢氧化镁。或者也可以不使用金属氢氧化物、改为使用钛白粉。阻燃剂的质量份数为2
‑
12份包括该质量份数范围内的任一点值，例如阻燃剂的质量份数为2份、3份、5份、8份或12份。阻燃剂选自聚磷酸铵阻燃剂、磷酸三甲苯酯阻燃剂、磷铵阻燃剂等阻燃剂。
[0062]
其中，多官能度缩水甘油型环氧树脂的质量份数为5
‑
15份包括该质量份数范围内的任一点值，例如多官能度缩水甘油型环氧树脂的质量份数为5份、 6份、8份、10份、12份或15份。多官能度缩水甘油型环氧树脂可以采用市面销售的商用型号产品，例如牌号为ag
‑
80的4,4
’‑
二氨基二苯甲烷环氧树脂。
[0063]
脂环族胺的质量份数为20
‑
45份包括该质量份数范围内的任一点值，例如脂环族胺的质量份数为20份、25份、30份、35份、40份或45份。脂环族胺可以为异佛尔酮二胺、五乙烯六胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或二乙烯基丙胺。脂环族多胺的质量份数为至少两种不同种类的脂环族多胺质量份数之和，脂环族多胺的质量份数为40
‑
90份包括该质量份数范围内的任一点值，例如脂环族多胺的质量份数为40份、50份、60份、70份、 80份或90份。脂环族多胺为甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、1,3
‑
环己二甲胺或4,4
‑
二氨基二环己基甲烷。特烷基单胺的质量份数为2
‑
12份包括该数值范围内的任一点值，例如特烷基单胺的质量份数为2份、 4份、5份、8份、10份或12份。特烷基单胺例如可以为四甲基胍。
[0064]
进一步地，在树脂中，以质量份数计，导热材料包括5
‑
15份硅微粉、10
‑
60 份氧化铝和10
‑
20份氢氧化铝。
[0065]
在本技术实施例中，导热材料使用三种不同组分进行复配使用，通过三者之间的协同作用，能够更好地共同平衡环氧树脂组合物的导热、阻燃、机械性能。其中，氧化铝和氢氧化铝具有更佳的导热效果，尤其是氧化铝的导热作用较好，故本技术实施例添加了较多质量份数的氧化铝；此外氢氧化铝在起到导热作用的作用还具有一定的阻燃作用，能够与
其他阻燃剂共同作用来提高阻燃性能。但是氧化铝和氢氧化铝为粉料且在搅拌溶解后会使树脂体系的黏度变大，在固化后整个环氧树脂组合物容易变得更硬、更脆，不具备良好的韧性，在使用环境的温差较大时，环氧树脂组合物所浇注成的绝缘保护层就容易开裂，不具备良好的抗热冲击能力。
[0066]
基于此，通过再添加一定量的硅微粉来平衡环氧树脂组合物的综合性能。硅微粉虽然导热效果不如氧化铝和氢氧化铝，但是其更小更致密且具有更好额的分散性能，在本技术实施例中不仅起到导热作用、还能起到填料作用，有利于提高环氧树脂组合物的机械性能，由此对因加入氧化铝和氢氧化铝而导致的性能下降起到一定补充作用。然后在此基础上，再进一步通过双酚a 环氧树脂与改性后的固化剂之间的固化反应，最终在提高导热性能的同时还能保证优异的抗热冲击性能。
[0067]
其中，硅微粉的质量份数为5
‑
15份包括该质量份数范围内的任一点值，例如硅微粉的质量份数为5份、6份、8份、10份、12份或15份。氧化铝的质量份数为10
‑
60份包括该质量份数范围内的任一点值，例如氧化铝的质量份数为10份、30份、45份、50份或60份。氢氧化铝的质量份数为10
‑
20 份包括该质量份数范围内的任一点值，例如氢氧化铝的质量份数为10份、12 份、15份、18份或20份。
[0068]
进一步地，在固化剂中，以质量份数计，脂环族多胺包括25
‑
55份第一脂环族多胺和15
‑
35份第二脂环族多胺。
[0069]
采用两种不同种类的脂环族多胺，可以利用两种脂环族多胺上活性基团的不同、活泼氢数量额的差异，使最终环氧树脂组合物的固化时间、玻璃化转变温度能够调整至符合在电机线圈外周进行浇注的施工条件，保证最终得到的外层绝缘保护层确实可以满足电机线圈对导热、阻燃、抗热冲击等方面的要求。
[0070]
其中，第一脂环族多胺的质量份数为25
‑
55份包括该质量份数范围内的任一点值，例如第一脂环族多胺的质量份数为25份、35份、45份或55份。第二脂环族多胺的质量份数为15
‑
35份包括该质量份数范围内的任一点值，例如第二脂环族多胺的质量份数为15份、20份、25份、30份或35份。
[0071]
进一步地，在树脂中，还包括0.2
‑
1份的颜料。
[0072]
通过加入不同颜色的颜料，可以灵活调整电机线圈所需要的外层绝缘保护层的颜色。颜料例如可以为炭黑或钛白粉。颜料的质量份数为0.2
‑
1份包括该质量份数范围内的任一点值，例如颜料的质量份数为0.2份、0.5份、0.8 份或1份。
[0073]
第二方面，本技术还提供如第一方面的环氧树脂组合物的制备方法，制备方法包括以下步骤：
[0074]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将第一部分物料混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌0.8
‑
1.2小时至混合均匀；再继续投入第二部分物料，投料完成后再加入所述润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；其中，第一部分物料包括双酚a环氧树脂、稀释剂、增韧剂、消泡剂，第二部分物料包括导热材料和阻燃剂；
[0075]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入多官能度缩水甘油型环氧树脂和脂环族胺进行加热，控制加热温度小于或者等于 60℃，搅拌1
‑
2小时；再加入脂环族多胺、特烷基单胺，搅拌0.2
‑
1.2小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0076]
将98
‑
102份制备好的树脂与5
‑
15份制备好的固化剂混合搅拌，得到环氧树脂组合物。
[0077]
为了进一步保证环氧树脂组合物在导热、阻燃、抗热冲击性能等方面能够符合电机线圈使用要求，本技术对环氧树脂组合物的制备方法也做了一系列改进。在制备树脂的过程中，将不同组分分成两部分物料，先加入双酚a 环氧树脂、稀释剂、增韧剂、消泡剂这些组分进行混合，再加入容易对树脂体系的分散性造成较大影响、进而影响机械性能的导热材料和阻燃剂，通过充分搅拌和真空除泡，来得到树脂这一部分的混合物料。在制备固化剂的过程中，则先加入多官能度缩水甘油型环氧树脂和脂环族胺，使二者进行反应，从而将脂环族胺改性为一端具有氨基、另一端则通过与多官能度缩水甘油型环氧树脂的连接而增长了该胺类固化剂的链长；然后再加入至少两种不同种类的脂环族多胺，以利用不同的活性基团和活泼氢数量来实现符合在电机线圈外周进行浇注的固化时间和玻璃化转化温度。
[0078]
进一步地，在树脂中，以质量份数计，导热材料包括5
‑
15份硅微粉、10
‑
60 份氧化铝和10
‑
20份氢氧化铝；
[0079]
在制备树脂的步骤中，在继续投入第二部分物料时，按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、氧化铝和氢氧化铝，且每投入一种组分时搅拌均匀后再投入下一组分。
[0080]
制备树脂的步骤中，按照指定顺序分别投入上述不同种类的导热材料和阻燃剂，先将分散性相对较好硅微粉投入并搅拌均匀后再按顺序投入氧化铝和氢氧化铝等易导致树脂体系黏度高的组分，通过这样的投料顺序限定来进一步保证树脂体系中各组分的混合均匀性，避免因直接投料导致树脂体系的黏度过大，进而导致难以保证树脂体系中的物料分散性、混合均匀性的问题。
[0081]
进一步地，在制备所述树脂的步骤中，在加入所述润湿分散剂继续搅拌 1
‑
2小时的过程中，保持混合物料的细度小于或者等于10μm。
[0082]
本技术发明人在大量实验测试的过程中，投入硅微粉等导热材料的过程操作不当，极易导致制得的环氧树脂组合物韧性差、难以得到良好抗热冲击性能的情况出现，而在限定投料顺序的基础上，进一步将混合物料的细度控制在小于或者等于10μm，则能够更好地保证各组分在树脂体系中的分散性，最终得到的环氧树脂组合物也在满足导热、阻燃特性的同时，具有更好的抗热冲击能力。
[0083]
可以理解的是，在本技术实施例中，保持混合物料的细度小于或者等于 10μm包括该数值范围内的任一点值，例如保持混合物料的细度等于10μm、 9μm、8μm、7μm或6μm。其中，混合物料指的是：树脂中的各组分投料完成进行混合、搅拌所形成的物料，混合物料的细度可以通过测试来监控。
[0084]
为了更好的说明本技术实施例用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法的相关作用、效果，现提供具体实施例及相关测试如下。
[0085]
实施例一
[0086]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及7
‑
9份固化剂；
[0087]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0088][0089]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0090][0091][0092]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0093]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后加入byk
‑
w9010润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于10μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0094]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0095]
将100份制备好的树脂与7
‑
9份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0096]
实施例二
[0097]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及9
‑
12份固化剂；
[0098]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0099][0100]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0101][0102]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0103]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于10μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0104]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0105]
将100份制备好的树脂与9
‑
12份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0106]
实施例三
[0107]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及9
‑
12份固化剂；
[0108]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0109][0110][0111]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0112][0113]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0114]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后加入byk
‑
w9010润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于10μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0115]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0116]
将100份制备好的树脂与9
‑
12份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0117]
实施例四
[0118]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及9
‑
12份固化剂；
[0119]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0120][0121][0122]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0123][0124]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0125]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后加入byk
‑
w9010润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于10μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0126]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0127]
将100份制备好的树脂与9
‑
12份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0128]
实施例五
[0129]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及7
‑
9份固化剂；
[0130]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0131][0132]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0133][0134]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0135]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后加入byk
‑
w9010润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于8μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0136]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0137]
将100份制备好的树脂与7
‑
9份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0138]
实施例六
[0139]
本实施例提供一种用于电机线圈的环氧树脂组合物，以质量份数计，所述环氧树脂组合物包括100份树脂以及7
‑
9份固化剂；
[0140]
在所述树脂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0141][0142]
在所述固化剂中，以质量份数计，包括以下组分：
[0143][0144]
上述环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
[0145]
制备树脂：按照树脂中各组分的质量份数，将npel
‑
128e型双酚a环氧树脂、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、f
‑
100增韧剂、byketol
‑
special消泡剂混合加热，控制加热温度小于或者等于60℃，搅拌1小时至混合均匀；再按照顺序依次投入硅微粉、阻燃剂、炭黑、氧化铝和氢氧化铝，投料过程中保持搅拌，待所投入的组分搅拌均匀后再投入下一组分，上述组分投料完成后加入byk
‑
w9010润湿分散剂继续搅拌1
‑
2小时，且在该搅拌时间段中保持混合物料的细度小于或者等于7μm，搅拌后真空除泡，静置0.5小时以上；
[0146]
制备固化剂组分：按照固化剂组分中各组分的质量份数，先加入ag
‑
80 环氧树脂和异佛尔酮二胺进行加热，控制加热温度小于或者等于60℃，持续搅拌1
‑
2小时；再加入甲基环己二胺、3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷、四甲基胍，搅拌1小时至混合均匀，静置0.5小时以上；
[0147]
将100份制备好的树脂与7
‑
9份制备好的固化剂混合搅拌均匀，得到环氧树脂组合物。
[0148]
对上述实施例一至实施例六的环氧树脂组合物进行性能测试，其结果如下表1所示：
[0149][0150]
表1：实施例一至实施例六环氧树脂组合物的性能测试结果表
[0151]
其中：凝胶时间按照标准gb/t12007.7
‑
89标准测试；粘度测试标准按照 gb/t22314
‑
2008；玻璃化转变温度按照标准gb/t19466.1
‑
2004标准测试；拉伸性能按照标准gb/t2567
‑
2008拉伸性能测试；弯曲性能按照 gb/t2567
‑
2008弯曲性能测试；阻燃性按照astm d6413标准测试；热传导性能按照astm d5470标准测试；热冲击性能按照astm c1171
‑
2015标准测试。
[0152]
本技术在探索上述配方的过程中，还进行了一系列对比实验。
[0153]
对比例一
[0154]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，在本对比例中，未添加氧化铝和氢氧化铝。
[0155]
对比例二
[0156]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，在本对比例中，未添加硅微粉。
[0157]
对比例三
[0158]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，在本对比例中，未添加ag
‑
80。
[0159]
对比例四
[0160]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，在本对比例中，未添加3.3
’‑
二甲基
‑
4.4
’‑
二氨基
‑
二环己基甲烷。
[0161]
对比例五
[0162]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，本对比例环氧树脂组合物的制备方法中，制备树脂的步骤中，未分步骤、按指定顺序添加各组分，而是按照树脂中各组分的质量份数，将所有的树脂组分都投入后直接控制加热温度搅拌。
[0163]
对比例六
[0164]
本对比例提供一种环氧树脂组合物，本对比例与实施例一的区别仅在于，本对比例环氧树脂组合物的制备方法中，制备固化剂的步骤中，未分步骤、按指定顺序添加各组分，而是按照固化剂中各组分的质量份数，将所有的固化剂组分都投入后直接控制加热温度搅拌。
[0165]
对上述对比例一至对比例六的环氧树脂组合物进行性能测试，其结果如下表2所示：
[0166][0167][0168]
表2：实施例一、对比例一至对比例六环氧树脂组合物的性能测试结果表通过上表可以得出以下结论：
[0169]
(1)根据实施例一与对比例一、对比例二可知，仅添加硅微粉或者完全不添加硅微粉，都较难同时满足良好导热性能、阻燃性能和抗热冲击性能。尤其是仅添加硅微粉时，不仅上述性能受影响，整个环氧树脂混合物玻璃化转变温度都有明显降低，导致难以满足后续浇注成为电机线圈外层保护层的工艺要求。
[0170]
(2)根据实施例一与对比例三的对比可知，多官能度缩水甘油型环氧树脂的加入，
对于胺类固化剂的改性十分重要，其直接影响了环氧树脂组合物的断裂伸长率等韧性指标和其他机械性能，使整个环氧树脂组合物的抗热冲击性能较差，变得较为硬脆，遇到较大环境温差易开裂，同样无法满足用于电机线圈外层保护层的要求。
[0171]
(3)根据实施例一与对比例四的对比可知，只添加一种脂环族多胺时，导热性能、机械性能、抗热冲击能力的下降比较明显，另外固化时间和玻璃化转化温度都难以满足环氧树脂组合物浇注形成电机线圈保护层的施工要求。可见，在增长脂环族胺链长的同时，使用多种脂环族多胺来调节得到合适的固化时间和玻璃化转化温度十分重要。
[0172]
(4)根据实施例一与对比例五、对比例六的对比可知，本技术实施例中采用特定顺序进行树脂和固化剂的制备也十分重要。一方面，制备树脂过程中，投料的顺序会对树脂体系的分散性、黏度造成较大影响，不加限制会导致树脂体系的黏度过大或者分散性较差，最终使环氧树脂组合物的机械性能受到较大影响。另一方面，只有先保证ag
‑
80与脂环族胺进行适当反应，才能满足对脂环族胺的改性——使其一端仍为具有反应活性的氨基官能团、另一端则与ag
‑
80环氧树脂的链结构连接上，由此来增长胺类固化剂的链长，使其韧性更佳，进而使胺类固化剂与双酚a环氧树脂反应后所得到的环氧树脂组合物的链长增长、韧性更佳，最终体现在环氧树脂组合物具有良好的抗热冲击能力以及其他机械性能。
[0173]
总的来说，本技术实施例的配方具有以下特点：首先，通过使用双酚a 环氧树脂、增韧剂、改性的胺类固化剂等组分的综合作用，可以使环氧树脂组合物固化后拥有更加优秀的韧性，并且机械性能有大幅的提升。其次，环氧树脂组合物在固化反应过程中具有更低的粘度，使施工过程更加方便。最后，由于双酚a环氧树脂、增韧剂、改性的胺类固化剂、导热材料和阻燃剂等组分的协同作用，最终能够保证该环氧树脂组合物固化后导热性能和阻燃性能都更加优异，抗热冲击性能也大幅提高，可以满足作为电机线圈的外层保护层的使用要求。
[0174]
以上对本技术实施例公开的一种用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的用于电机线圈的环氧树脂组合物及其制备方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。