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        環氧制品的設計及原理是什么

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        環氧制品的設計及原理是什么

        發布日期:2018-06-25 作者: 點擊:

        環氧層壓制品首先要滿足兩個要求,即層壓制品的技術指標和形態以及制造工藝要求。圍繞上述兩個要求,則可以選擇和調整產品組成結構中的環氧膠黏劑和纖維增強材料,以及制備時的工藝控制參數,如制備預浸料時膠液的相對密度、烘焙溫度和時間、熱壓成型時的溫度、壓力和時間等,制造出滿足層壓制品技術指標的產品。


        (1)層壓制品的組成材料及功能

        環氧層壓制品的原材料是環氧膠黏劑和增強材料(纖維及其織物)。層壓制品的成型過程中,環氧膠黏劑在經過一系列物理化學變化過程后,最終形成環氧復合制品。把纖維或其織物與環氧膠黏劑結合成一整體,充分發揮了原材料的功能,使層壓制品具有單一組成材料所沒有的性能,呈現出優異的復合效果。就力學性能而言,纖維的強度和模量大于環氧膠的強度和模量。在層壓制品中纖維主要承受拉伸載荷的作用,環氧膠則起著黏合和固定纖維、傳遞和分配應力及填充纖維間的間隙作用,使層壓制品具有較高的整體破壞強度。此外還有防止纖維屈曲的作用,具有縱向載荷的能力及免受環境侵蝕和磨損。層壓材料的耐熱性及耐老化性等主要取決于環氧膠及其與纖維相結合的界面。因為玻璃纖維的耐熱性和耐老化性能很高,其介電性能則取決于組成材料的介電性能的復合效應。其耐腐蝕性也取決于基體和界面的性能,由此可見層壓制品的性能取決于增強材料的選擇、膠液配方的設計、成型工藝和材料結構的合理性及正確性以及成型固化過程的工藝控制


        (2)環氧膠黏劑的設計
        層壓制品用環氧膠黏劑首先是浸漬纖維增強材料,制成預浸漬料,因此在配方設計時對環氧膠黏劑的配方設計要求如下。
        ①黏度適當,便于浸漬、滲透和流展到纖維增強材料的間隙中,使每根纖維都能完全浸潤到膠液,且保持適當的膠含量和預浸漬料膠量的均勻及涂覆面膠的連續性,無針孔、氣泡、皺折和膠流子。

        ②要有合適的膠液貯存期及預浸漬料的貯放期,一般控制在一周以上,否則膠液貯存期內成型時間迅速縮短,甚至膠凝而無法應用。制成的預浸漬料一般也必須有適當的貯放期,否則沒有進行熱壓就老化而進入C階段。

        ③膠液的成型時間(凝膠時間)要恰當,與浸漬工藝參數相匹配(溫度和時間),便于生產控制和提高生產效率及節約能源。

        ④膠液選擇的溶劑和稀釋劑不宜揮發太快,否則導致浸漬過程中預浸料的膠量變化大、流展性和浸透性差;要求毒性小,防止引起職業性中毒。

        ⑤預浸漬料有一定的挺度,不粘在一起,這就要求膠黏劑具有一定的軟化點,以確保預浸漬料挺柔而不粘,便于剪切加工成片或成卷捆,供層壓板、管、筒及棒和異形層壓體的制造。


        環氧膠黏劑除了上述工藝要求之外,更重要的是層壓制品性能要滿足電工產品的要求。

        ①雙酚A環氧樹脂與各種酚醛型樹脂復合膠為主的玻璃布層壓板,其機電性能良好,防潮防霉性能好,缺點是熱態機械強度不足,僅作B級絕緣使用。

        ②線型酚醛環氧樹脂的復合膠,其固化物交聯密度高、耐熱、耐濕性能好,常用來制造F級環氧玻璃布板。通常在雙酚A環氧樹脂中加入20%~40%的線型酚醛環氧樹脂,復合膠的特性就可達到要求。

        ③高機電特性的玻璃布層壓板采用純環氧樹脂和雙氰胺固化劑復合來制造層壓板,國產牌號為EPGC1及EPGC3(或稱G-10、G-11),它們均用于航空、航天的電工產品中

        ④要求阻燃性能的玻璃布板則采用溴化環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂復配。

        ⑤要求耐熱性能高的環氧玻璃布板可采用線型熱塑性酚醛環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、二苯醚樹脂改性環氧復合成膠液制取F、H級環氧層壓制品。

        ⑥要求具有良好的耐候性和耐漏電起痕性的環氧玻璃布板則常采用脂環族環氧樹脂和六氫苯酐復配成膠液,因六氫苯酐不含雙鍵和苯核。

        ⑦要求耐輻照的環氧層壓板常用高純度雙酚A環氧樹脂與甲基納狄克酸酐來配制膠


        (3)增強材料的設計要點

        增強材料是環氧層壓制品強度的主要材料,它和環氧膠的質量配比控制在55:45~65:35之間是合理的。隨著增強材料增加則強度提高,反之環氧膠量增加則介電性能提高,但沖擊強度則下降。其具體配比則由不同產品而定

        ①環氧玻璃層壓板常用0.1~0.20mm厚度的無堿玻璃布來制造預浸漬料,但玻璃布板坯用于生產0.5mm以下的薄型板時則采用0.1mm的玻璃布,薄型玻璃布可提高拉伸強度和彎曲強度,但提高了成本。當生產高機械強度的環氧玻璃布板時,則采用前處理玻璃布(KH-560、KH-550處理的)。

        ②耐SF6特種環氧層壓板,一般不采用玻璃布作增強材料,常用聚酯纖維織物來代替或覆蓋于玻璃布的表面。
        ③特種性能和用途的環氧層壓板。如:外層玻璃布內層玻璃氈的層壓板,以消除各向異性,用于改善層壓板的加工性能的大電機線圈結構件和制造覆銅箔板。
        ④特種電工產品和航空航天用環氧層壓板,采用聚芳酰胺纖維紙為補強材料,浸涂環氧膠,經熱壓成型成環氧板、環氧管環氧棒等,具有阻燃、耐熱、防濕等高介電特性。

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        本文網址:http://www.46468o.com/news/412.html

        關鍵詞:環氧,環氧制品

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