[发明专利]封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料

说明书

本发明公开了一种封装避雷器用高阻隔PBT‑聚硅氧烷共聚物基复合材料、制备及使用方法，a)选用羟基封端的PBT预聚物和异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物为反应原料；b)在反应釜中加入四氯乙烷溶液，将上述PBT预聚物、聚硅氧烷预聚物和丁基锡催化剂加入到反应釜中，反应温度区间为60～120℃，反应时间为1～2小时，然后脱除90%的四氯乙烷溶剂，并加入苯酚，反应2小时后即可获得共聚物；c)将高分子量聚硅氧烷改性后的蒙脱土与上述共聚物进行共混，搅拌均匀完成高阻隔PBT‑聚硅氧烷共聚物基复合材料的制备。该复合材料具有高阻隔、耐高温和粘接力更好的性能。

技术领域

本发明属于封装避雷器用材料技术领域，具体涉及一种封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料、制备及使用方法。

背景技术

目前，硅烷偶联剂是用于改善两者间粘接性能的主要材料，然而由于其与PBT粘接性不够理想，且分子量较低，从而使得粘接层的强度和耐高温性能均较差。

提高避雷器阻隔性能的方法主要有三种，一是提高PBT的阻隔性，其改性原理主要是在PBT中添加高阻隔材料，如石墨烯、蒙脱土等二维无机材料。但由于PBT在避雷器中的体积占比较大，为了显著提高PBT层的阻隔性能，二维无机材料的添加量较高，且挤出和注塑成型过程中难以实现二维无机材料的有效取向，从而使得工艺难度较大、成本较高。二是提高硅橡胶的阻隔性能，但硅橡胶与PBT类似，同样具有体积分数较高的问题，当加入较高含量的二维无机材料时会增加工艺难度和成本。三是增强PBT与硅橡胶界面粘接层的阻隔性能，这是一种简单易行且性能提高显著的方法，但该方法仍存在如下问题：粘接剂层为小分子（常用的是硅烷偶联剂KH550），其粘接厚度较小，且与二维无机材料的相互作用较弱，容易出现表面脱附，造成粘接剂的强度和阻隔性能不理想。因此，开发高分子量且与PBT和硅橡胶同时具备较高粘接强度是解决方法三中现存问题的根本。此外，为了保证所用二维无机材料与粘接剂具有最佳的相互作用，以防止表面脱附，需对二维无机材料进行特殊的表面改性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高阻隔性能、耐高温性能和粘接力更好的封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料、制备及使用方法。

一种封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料，其分子式为：

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异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物的分子式为：

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羟基封端的PBT预聚物的分子式为：

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一种封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a) 选用羟基封端的PBT预聚物和异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物为反应原料；

b)在反应釜中加入四氯乙烷溶液，将上述PBT预聚物、聚硅氧烷预聚物和丁基锡催化剂加入到反应釜中，在室温到120℃温度区间内反应1-2小时后，然后脱除90%的四氯乙烷溶剂，并加入苯酚，反应2小时后即可获得共聚物；

c) 将高分子量聚硅氧烷改性后的蒙脱土与上述共聚物进行共混，搅拌均匀完成高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料的制备。

一种封装避雷器用高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料的使用方法，包括以下步骤：将制备的高阻隔PBT-聚硅氧烷共聚物基复合材料溶液通过刮涂法将粘接剂均匀涂敷于PBT表面；

将硅橡胶置于涂敷后的PBT表面，在160℃下，热压成型，完成PBT和硅橡胶间的粘接，即完成避雷器的完整封装。

所述羟基封端的PBT预聚物分子量为500-1000，异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物的分子量为300-1000。

所述异氰酸根封端的聚硅氧烷预聚物与羟基封端的PBT预聚物的摩尔比例为1：1.05。