一种永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂的制作方法

1.本发明涉及双组分丙烯酸酯胶粘剂技术领域，具体涉及一种永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂。


背景技术：

2.丙烯酸酯胶以其对各种材料优异的粘接性能在很多行业得到了广泛的应用。根据工艺要求的不同，需要调整丙烯酸酯胶的固化时间，粘度，玻璃化转变温度来满足要求。
3.在永磁同步电机行业中，磁钢嵌入在转子中时，由于存在零件加工的误差，磁钢组装时不可避免的会出现间隙配合或过盈配合量不大的情况，此时就需要合适的胶黏剂来提高磁钢与转子间的预应力，以防止转子在高速旋转时磁钢被甩出。永磁电机长期运行时，转子的温度可达到130℃左右。因此寻求一种高耐温，力学性能好的丙烯酸酯胶粘剂尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂，本发明配方的优化同时在配方中添加改性助剂，使丙烯酸酯胶粘剂能150℃高温60分钟，同时高温后粘接强度依然良好。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂，所述丙烯酸酯胶粘剂是双组分胶粘剂，包括氧化剂和还原剂两个组分，其中：还原剂以重量份计，包括：低聚物25～70%，改性助剂0～20%，丙烯酸酯单体0～25%，增韧剂0～25%，促进剂1～5%，填料10～50%；氧化剂以重量份计，包括：丙烯酸酯单体25～70%，引发剂1～20%，稳定剂为0.1～1%。
6.其中，所述还原剂组分与氧化剂组分的体积比是5:1；所述改性助剂为马来酰亚胺类化合物。
7.发明人在实验过程中做了大量的尝试，在将氧化剂组分和还原剂组分分别设置不 同配比的条件下，同时通过尝试选用不同的改性助剂，大量实验后发现只有当还原剂组分与氧化剂组分这两种组分的比例在5:1的条件下同时选用芳香族马来酰亚胺化合物作为改性助剂时制备得到的丙烯酸酯胶粘剂具有较佳的耐高温效果和粘接强度。
8.本发明中所述改性助剂可以是马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、n-苄基马来酰亚胺、n,n-间苯撑马来酰亚胺、双马来酰亚胺中的一种或几种，其中更优选双马来酰亚胺，双马来酰亚胺为双官能团化合物，分子链刚性大，玻璃化温度高，热稳定性好。
9.根据权利要求1所述的永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于，所述的低聚物是酚醛环氧丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。在本发明中，加入酚醛环氧丙烯酸酯树脂能改善产品的耐热性能，并且加入酚醛环氧树脂后由于其固化后能产生互穿网络结构使产品的剪切强度得到进一步提升。
10.本发明中所述丙烯酸酯单体可以是二甲基丙烯酸酯单体、多甲基丙烯酸酯单体中
的一种或几种。
11.本发明中所述二甲基丙烯酸酯单体可以是乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
12.本发明中的所述的多甲基丙烯酸酯单体可以是三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
13.本发明中的所述的聚氨酯类增韧剂（如市面上能买到的“奇士”增韧剂），它是一种带有不同活性端基，能通过酯键或氨键将不同种类的链段联结起来的聚合物混合物，这种增韧剂效果良好，对产品玻璃化转变温度影响很小。
14.本发明中所述引发剂可以是过氧化物；所述过氧化物可以是过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯中的一种或几种。
15.本发明中所述稳定剂可以是酚类化合物、醌类化合物、草酸、钠盐中的一种或几种。
16.本发明中所述促进剂可以是胺类、硫脲类、醛胺缩合物或其混合物中的一种或几种。
17.本发明中所述填料可以是活性硅微粉、碳酸钙、氢氧化铝中的一种或几种。上述填料能增强丙烯酸酯胶粘剂的力学性能，减小丙烯酸酯胶粘剂膨胀系数，并使的绝缘及阻燃性能良好。本发明填料的填充量大，粘度低，浸润性好，固化物机械性能优异。由于高的填料填充量，使得产品线膨胀系数很低，且成本大大降低，有利于提高产品竞争力。
18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：采用本发明方法制备的丙烯酸酯胶粘剂是一种用于永磁同步电机的丙烯酸酯胶粘剂，本发明通过配方的优化，并在其中添加改性助剂，使得本发明制备得到的产品能够耐受150℃高温60分钟，同时高温后粘接强度依然良好。
19.具体实施方式:实施例1表1：一、制备方法：(1)制备还原剂：将齐聚物酚醛环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯，改性助剂双马来
酰亚胺，丙烯酸酯单体三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯、聚氨酯增韧剂和促进剂四甲基硫脲混合并搅拌至混合均匀；然后一边搅拌一边加入填料活性硅微粉、碳酸钙、氢氧化铝；填料全部加完后再继续搅拌直至混合均匀，抽真空后制备完成;(2)制备氧化剂：将丙烯酸酯单体、引发剂异丙苯过氧化氢、稳定剂对苯二酚混合并搅拌直至混合均匀，抽真空后制备完成;(3)分别存放还原剂和氧化剂；优选将还原剂和氧化剂分别存放在干燥，通风的环境下（环境湿度为rh50%以下），环境温度为25℃;(4) 丙烯酸酯胶粘剂灌封胶的配制：需要进行灌封时，取50克步骤（1）得到的还原剂和10克步骤（2）得到的氧化剂（即还原剂：氧化组份=5:1）进行混合，并且搅拌至混合均匀，然后进行真空脱泡得到丙烯酸酯胶粘剂。
20.二、性能测试：相关性能测试包括高温前后剪切强度及固化后的模拟实况运行测试,高温前后剪切强度的测试方法如下：（1）高温前剪切强度的测试方法将粘接好的试片固化24小时，然后按照gbt 7124-2008进行剪切强度测试；（2）高温后剪切强度的测试方法将粘接好的试片固化24小时，在150℃高温烘箱加热60分钟，然后按照gbt 7124
-ꢀ
2008进行剪切强度测试；模拟实况运行测试的方法如下：将涂好丙烯酸酯胶粘剂的磁钢嵌入转子的槽位中，组装好电机，连续运行336小时，观察有无磁钢脱落现象。
21.实施例2表2：配比还原剂组分氧化剂组分酚醛环氧丙烯酸酯22%wtꢀ聚氨酯丙烯酸酯2%wtꢀ双马来酰亚胺6%wtꢀ三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯7%wt39.8%wt聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 55%wt硅微粉48.6%wtꢀ碳酸钙7%wtꢀ氢氧化铝4%wtꢀ异丙苯过氧化氢ꢀ5%wt四甲基硫脲0.3%wtꢀ对苯二酚0.1%wt0.2%wt聚氨酯增韧剂3%wtꢀ本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在本实施例中还原剂与氧化剂组分组分按照体积比为5:1制备丙烯酸酯胶粘剂。
22.实施例3
表3：配比还原剂组分氧化剂组分酚醛环氧丙烯酸酯22%wtꢀ聚氨酯丙烯酸酯2%wtꢀn-苯基马来酰亚胺6%wtꢀ三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3%wt39.8%wt乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯4%wt55%wt硅微粉42.6%wtꢀ碳酸钙7%wtꢀ氢氧化铝10%wtꢀ异丙苯过氧化氢ꢀ5%wt四甲基硫脲0.3%wtꢀ对苯二酚0.1%wt0.2%wt聚氨酯增韧剂3%wtꢀ本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在本实施例中还原剂与氧化剂组分组分按照体积比为5:1制备丙烯酸酯胶粘剂。
23.实施例4表4：配比还原剂组分氧化剂组分酚醛环氧丙烯酸酯22%wtꢀ聚氨酯丙烯酸酯2%wtꢀn-苯基马来酰亚胺6%wtꢀ三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3%wt39.8%wt乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯4%wt55%wt硅微粉48.6%wtꢀ碳酸钙7%wtꢀ氢氧化铝4%wtꢀ异丙苯过氧化氢ꢀ5%wt四甲基硫脲0.3%wtꢀ对苯二酚0.1%wt0.2%wt聚氨酯增韧剂3%wtꢀ本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在本实施例中还原剂与氧化剂组分组分按照体积比为5:1制备丙烯酸酯胶粘剂。
24.对照例1～2对照例1与对照例2的配方按表1配制，本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在对照例1中的还原剂组分与氧化剂组分按照体积比为5:0.5制备丙烯酸酯胶粘剂，对照例2中的还原剂组分与氧化剂组分按照体积比为5:2制备丙烯酸酯胶粘剂。
25.对照例3表5：
配比还原剂组分氧化剂组分聚酯丙烯酸酯22%wtꢀ聚氨酯丙烯酸酯2%wtꢀn-苯基马来酰亚胺6%wtꢀ三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3%wt39.8%wt乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯4%wt55%wt硅微粉48.6%wtꢀ碳酸钙7%wtꢀ氢氧化铝4%wtꢀ异丙苯过氧化氢ꢀ5%wt四甲基硫脲0.3%wtꢀ对苯二酚0.1%wt0.2%wt聚氨酯增韧剂3%wtꢀ本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在本实施例中还原剂与氧化剂组分组分按照体积比为5:1制备丙烯酸酯胶粘剂。
26.对照例4表6：配比还原剂组分氧化剂组分酚醛环氧丙烯酸酯22%wtꢀ聚氨酯丙烯酸酯8%wtꢀ三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3%wt39.8%wt乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯4%wt55%wt硅微粉48.6%wtꢀ碳酸钙7%wtꢀ氢氧化铝4%wtꢀ异丙苯过氧化氢ꢀ5%wt四甲基硫脲0.3%wtꢀ对苯二酚0.1%wt0.2%wt聚氨酯增韧剂3%wtꢀ本实施例的制备方法和性能测试同实施例1；在本实施例中还原剂与氧化剂组分组分按照体积比为5:1制备丙烯酸酯胶粘剂。
27.实施例1～4与对照例1～4中各配方制备得到的永磁同步电机用丙烯酸酯胶粘剂进行高温前后剪切强度及固化后的模拟实况运行测试，测试结果如表7。
28.表7： 实例高温前剪切强度（mpa）高温后剪切强度（mpa）衰减率（%）模拟实况运行实施例124.5318.2225.72无脱落实施例226.8219.3128.00无脱落实施例328.3122.3121.19无脱落实施例427.2521.3621.61无脱落
对照例118.6315.3217.7770%脱落对照例217.9814.5818.9165%脱落对照例318.8810.3545.1890%脱落对照例426.8913.9848.0180%脱落
由表7可知，在本发明各实施例的配方下制备得到的丙烯酸酯胶粘剂高温前具有较高的剪切强度，150℃高温下60分钟之后，各丙烯酸酯胶粘剂依然具有较高的剪切强度；这表明本发明制备得到的产品能够耐受150℃高温60分钟，同时高温后粘接强度依然良好。相比之下，对照例1与对照例2中的还原剂组分与氧化剂组分的体积比不在本发明的范围之内，不能够达到最佳固化效果；因此，对照例1与对照例2的配方制备得到的胶粘剂 在高温胶前的剪切强度较低，即达不到工业要求。
29.对照例3中选用的低聚物不能有效的提高整体的强度，同时也不能够使体系具有良好的耐温能力，因此剪切强度出现大幅衰减；对照例4中未加入改性助剂时，丙烯酸酯胶粘剂高温前的粘接强度较高，高温后强度大幅衰减；因此，对照例3与对照例4的配方制备得到的胶粘剂在高温胶后的剪切强度较低，也达不到工业要求。