[发明专利]一种高介电性能的SiO2

说明书

本发明涉及环氧树脂技术领域，且公开了一种高介电性能的SiO₂‑蒙脱土协同改性环氧树脂，在催化剂作用下，巯基化纳米SiO₂‑氨基化蒙脱土与环氧树脂反应，得到高介电性能的SiO₂‑蒙脱土协同改性环氧树脂，纳米SiO₂具有纳米效应，蒙脱土独特的微观结构，与环氧树脂大分子链和链段具有强结合力，二者协同抑制环氧树脂大分子链和链段运动，提高环氧树脂的热稳定性，SiO₂与环氧树脂分子链粘附，增大偶极极化，蒙脱土与环氧树脂形成界面结构，可以捕获自由电荷，使得空间电荷堆积，引起界面极化，促进偶极极化，二者协同提高环氧树脂的相对介电常数，使得高介电性能的SiO₂‑蒙脱土协同改性环氧树脂具有优异的热稳定性和介电性能。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，具体为一种高介电性能的SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂及其制法。

背景技术

随着用电量的快速增长，电器设备的容量和电压的等级也越来越高，因此对于安全运行电器的要求不断提高，这就需要应用于电器的绝缘材料具有更好的电气性能，目前，一般采用改性聚合物材料的方式来得到更好电气绝缘性能的材料，其中，广泛应用于电气绝缘、电子封装等领域的主要是以环氧树脂为代表的聚合物，具有成本较低、绝缘性能优异等优点。

环氧树脂具有稳定的化学性质、良好的机械性能、较好的电气绝缘性能等优点，在电气绝缘和电子工业等领域具有广阔的应用前景，但是其热稳定性较差、介电性能有待提高，蒙脱土具有独特的微观结构，具有优异的电气性能和热稳定性，纳米二氧化硅具有独特的纳米效应，可以改善环氧树脂的介电性能和热稳定性，但是蒙脱土和二氧化硅在环氧树脂中容易团聚，影响其添加效果，因此，我们采用SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂的方式来解决上述问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高介电性能的SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂及其制法，解决了环氧树脂热稳定性较差、介电性能不高的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高介电性能的SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂，所述高介电性能的SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入去离子水、丙烯酰胺，置于水浴搅拌仪中，搅拌均匀，在60-80℃下加入蒙脱土，其中丙烯酰胺、蒙脱土的质量比为10-20:100，恒温搅拌反应1-3h，减压抽滤，用去离子水洗涤干净并干燥，得到氨基化蒙脱土；

(2)向反应瓶中加入去离子水、乙醇、稀盐酸、氨基化蒙脱土、3-巯丙基三甲氧基硅烷，室温搅拌2-4h，置于反应釜中，在100-140℃下反应4-8h，冷却至室温，离心，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到巯基化纳米二氧化硅-氨基化蒙脱土；

(3)向反应瓶中加入去离子水、环氧树脂E44、催化剂1,8-双二甲氨基萘，搅拌均匀，加入巯基化纳米二氧化硅-氨基化蒙脱土，搅拌均匀，进行反应过程，冷却至室温，加入固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐、促进剂N,N-二甲基苄胺，搅拌均匀，真空脱泡，倒入模具中，加热固化成膜，得到高介电性能的SiO₂-蒙脱土协同改性环氧树脂。

优选的，所述步骤(1)中水浴搅拌仪包括主体，主体的底部活动连接有电机，电机的顶部活动连接有连接块，连接块的顶部活动连接有主动轮，主动轮的左侧活动连接有被动轮，主动轮的顶部活动连接有固定轮，固定轮的左侧活动连接有磁力轮，主体的中间活动连接有隔板，隔板的顶部活动连接有烧杯。

优选的，所述步骤(2)中氨基化蒙脱土、3-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:200-240。