研究了聚磷酸铵(APP)以及APP两种微胶囊,即环氧树脂包覆的APP(EPAPP)和密胺甲醛树脂包覆的APP(MFAPP)在环氧树脂(EP)中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与EP之间的相容性。结果表明,APP在EP中具有较好阻燃效果。与未包覆的APP相比,环氧树脂和密胺甲醛树脂包覆APP(EPAPP和MFAPP)在环氧树脂(EP)中氧指数和垂直燃烧级别基本不变;但添加APP微胶囊的阻燃EP体系的力学性能都有所改善,尤其是冲击强度有较大幅度提高。表面电阻的实验发现,在EP体系中添加APP或APP微胶囊对体系绝缘性能基本上没有影响。

　　【作者单位】： 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室;同济大学材料科学与工程学院;中国电器科学研究院工业产品环境适应性国家重点实验室;上海交通大学化学化工学院 上海市电气绝缘与热老化重点实验室;

　　【关键词】： 环氧树脂 微胶囊 聚磷酸铵 性能

　　【基金】：国家自然科学基金资助项目(20776136) 中国电器科学研究院工业产品环境适应性国家重点实验室开放研究项目 上海市科学技术委员会资助

　　【分类号】：TQ323.5

　　【正文快照】：

　　目前印刷电路板(PCB)已成为大多数电子产品不可缺少的重要组成部件。随着欧盟的两项指令,即RoHS指令和WEEE指令的实施,作为PCB板主要构件———覆铜板的无卤化受到人们高度重视。EP是制备覆铜板(如FR-4)的重要材料之一,其无卤阻燃的要求日益迫切。近年来,国内外对EP的无卤阻

　　采用低相对分子质量的液体环氧树脂(EP)与固化剂混合作为增强体的前驱体,比较了其填充天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)及两者并用胶的物理机械性能,考察了EP用量对并用胶及炭黑增强并用胶物理机械性能的影响,并通过扫描电子显微镜表征了填充后的NR、BR及并用胶的微观相态结构。结果表明,EP的加入均可提高NR、BR、NR/BR并用胶的物理机械性能,其中并用胶的拉伸强度提高幅度最大;当EP用量约为24份时,NR/BR并用胶的综合性能最佳;EP可以提高炭黑增强NR/BR并用胶的物理机械性能,但提高幅度不大;EP在NR/BR并用胶中呈现规整的圆球形状,直径为1.0～2.5μm。

　　以钛酸四丁酯、四正丁氧基锆、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备一系列不同钛锆比的有机硅环氧树脂杂化膜材料,无机质量含量为10%,并对其进行了人工紫外老化实验。研究了材料组成对杂化膜的耐紫外线性能的影响。采用紫外-可见分光光度计、傅里叶红外光谱、扫描电镜等探讨了不同杂化膜老化后的性能。结果表明,不同钛锆比的杂化膜老化7d后,在可见光区的透过率变化不明显,下降仅为2%~4%。TiO2、Ti10Zr1、Ti3Zr1杂化膜老化7d或14d后,膜层出现开裂或粉化现象;ZrO2、Ti1Zr1老化28d后不开裂。杂化膜老化后的黄变因数都低于10%。石家庄地坪

　　【作者单位】： 华南理工大学;东莞理工学院;

　　【关键词】： 溶胶-凝胶法 紫外老化 老化性能 纳米杂化材料

　　【基金】：东莞市高等院校科研机构科技计划重点项目(201010814002)

　　【分类号】：TN312.8

　　【正文快照】：

　　1引言发光二极管(LED)具有寿命长、节能、环保等优点,是一种蓬勃发展的新型固体光源。然而大功率LED因其短波发射对封装材料提出了严格的要求。环氧树脂常用作LED器件的封装材料,它对LED器件起密封和保护作用,但因其耐热性差,高温和短波辐射下老化变色,易降低LED器件使用寿命

　　摘　要:　采用热压成型工艺,以环氧树脂为基体、羰基铁粉为吸收剂制备复合微波吸收材料。对获得的羰基铁粉/环氧树脂复合吸收体的微观结构、电磁性能及微波吸收性能进行了表征和测试,并研究了该材料在隔离器中的应用性能。结果表明,调节吸收剂含量及成型压力可以制备出结构致密,吸收损耗大的微波吸收体。其中在30MPa压力下成型,羰基铁粉体积分数为65%的吸收体在8~12GHz内的吸收损耗为7.8~8.9dB/mm。隔离器负载中使用该材料,器件电压驻波比≤1.2时,隔离度≥20dB,相对带宽达20%。

　　关键词:　隔离器;负载;热压;微波吸收

　　1　引　言

　　微波隔离器是一种实现微波信号正向传输损耗低、反向传输损耗高的二端口单向传输器件,广泛应用在现代通信与雷达,为微波系统不可缺少的元器件之一[1]。为适应微波通信、卫星通讯和电子对抗等技术的快速发展,研制便于集成的小型化宽频带的微波器件一直是近些年来电子元件的发展方向。但制约小型化隔离器的瓶颈是必须解决隔离端与吸收负载之间的匹配问题[2-4]。一般在X波段以上工作频率,隔离器的匹配负载须采用微波吸收体,且吸收体微波吸收率越高越有利于隔离器的小型化设计。

　　目前关于微波吸收材料多研究用于隐身技术、电磁屏蔽及微波暗室等领域[5-9],而对于负载用微波吸收材料的研究鲜有报道。邓晓东等[10]通过浇注成型工艺制备了羰基铁/环氧树脂复合吸收体,其在8~12GHz频率内吸收率为2.5~4.5dB/mm。王向楠等[11]通过对羰基铁粉的改性,提高羰基铁粉掺量制备吸收体在10~12GHz频率内吸收率为3.7~7.0dB/mm。但由于成型过程中物料流动性的限制,以往采取浇注成型工艺制备的复合吸收体中吸收剂含量较低,从而制约了吸收体的微波吸收性能。本文针对X波段带线结隔离器,以羰基铁粉(CI)为吸收剂,环氧树脂为基体材料,通过热压成型工艺制备了高吸收剂含量复合吸波负载,并研究了成型压力及吸收剂含量对其结构及微波吸收等性能的影响。

　　2　实　验

　　2.1　样品的制备

　　以德国BASF公司EW 型羰基铁粉(CI)为吸收剂,粒径为3~4μm;E51型环氧树脂为基体。将羰基铁粉(CI)、环氧树脂、固化剂和稀释剂超声混合,羰基铁粉体积分数分别为60%、65%、70%、75%。在80℃下真空搅拌脱气,之后将物料填入模具中80℃下施加不同压力,保压10min,最后在150℃固化2h。固化后经切割、打磨,加工为1mm×5mm×8mm 规格的块状样品与外径7.00mm、内径3.04mm 的环状样品分别用来测试吸波性能与电磁特性。

　　2.2　样品的性能及表征

　　采用日立公司TM-1000扫描电子显微镜观察吸收体样品断面的微观形貌。采用AgilentE5071C 矢量网络分析仪和7mm 空气线同轴夹具,根据传输/反射法测试材料的扫频复介电常数和复磁导率,扫频范围为1~14GHz。

　　通过带状线法测试其微波吸收性能。将两块规格为8.0mm×5.0mm×1.0mm 的吸收体放入测试夹具,如图1所示,与中心导体上下对称组成带状线,夹具带线传输线设计为空气介质时50Ω 阻抗,中心导体长度S=12.8mm,宽度W =2.6mm。

　　摘要　环氧树脂浇注成型工艺及模具设计是一门综合性的技术。浇注工艺、模具设计制造技术等都能给浇注件的质量产生很大的影响，因此必须进行系统的研究以得到符合要求的制件。提出了相关工艺方法、模具设计关键技术。

　　关键词　环氧树脂;成型工艺;模具设计

　　0　前言

　　环氧树脂作为一种电器材料，具有介电性能、力学性能、黏接性能、耐蚀性能优异，固化收缩率和线膨胀系数小，尺寸稳定性好，工艺性好，综合性能佳等优点，加之环氧材料配方设计的灵活性和多样性，使它在电子电器领域得到广泛的应用。电力互感器、配电变压器、SF　6气体绝缘电器、户内外绝缘子等都采用环氧树脂浇注绝缘。以2010年世界主要消费环氧树脂的国家及地区统计分析，用于电子电器领域的环氧树脂占各国或地区环氧树脂总消费量的比例来看，我国占15%，而近年来该比例正在不断地增长。

　　目前随着我国支柱产业之一———电力工业的飞速发展，发电行业的设备不断更新，一方面向大电流、高电压产品发展;另一方面对输变压设备也要求超高压、大容量、小型化和免维修;因此，对绝缘要求更高。这使得环氧树脂绝缘结构和密封工艺在绝缘子、绝缘电器、变压器中得到广泛的应用。

　　1　环氧树脂浇注原理与真空浇注工艺

　　1.1　环氧树脂浇注原理

　　环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和其他配合料浇注到设定的模具内，由热固性流体交联固化成热固性制品的过程。由于环氧树脂浇注产品集优良的电性能和力学性能于一体，因此，环氧树脂浇注在电器工业中得到了广泛的应用。

　　1.2　真空浇注工艺

　　高压开关用环氧树脂浇注绝缘制品要求外观完美，尺寸稳定，机、电、热性能满足产品要求。目前普遍采用真空浇注成型技术。其要点就是去除浇注制品内部和表面的气隙和气泡，减少内部应力，防止产生裂纹等。为了达到这一目的，必须选用合适的浇注材料，使用适宜的真空浇注设备，严格控制原材料的预处理、混料、浇注和固化条件。

　　环氧树脂真空浇注成型工艺流程，如图1所示。

　　2　真空浇注成型工艺关键技术

　　(1)原材料的预处理

　　原材料预处理是在一定温度下加热至一定时间，并经过真空处理以脱除原材料中吸附的水分、气体及低分子挥发物，达到脱气脱水的效果。

　　(2)混料

　　混料的目的是使环氧树脂、填料、固化剂等混合均匀，便于进行化学反应。混料分一次和二次混料。树脂和填料混合称一次混料，在一次混料中加入固化剂成为二次混料。一次混料是使填料被树脂充分浸润。因为环氧树脂与酸酐固化剂的反应是放热反应，填料是导热性好的材料，它能将反应释放的热量向外传导而不积集，使浇注物内应力均匀分布而不产生缩痕。二次混料时间要确保固化剂混合均匀，其温度、真空度的参数也很重要。温度过高，将使混合料黏度迅速增加，影响脱气浇注工序;真空度用以保证混合料的脱气、脱水，但不能导致固化剂的气化，所以真空度要恰当。

　　(3)浇注

　　浇注是将组装好并预热到一定温度的模具放入真空浇注罐中或在真空浇注罐内预热，模具温度略高于混合料的温度，浇注罐抽真空度到1　330Pa以下，维持一定温度[1]，最后将混合均匀的物料浇入模具内;浇注完成后要继续抽真空一段时间，以去除浇注件内所形成的气泡，即可关闭真空，打开浇注罐，将模具送入固化炉进行固化。浇注过程中应注意浇注速率和模具放置的位置，应有利于排气和使物料充满模具。

　　(4)固化

　　选择合适的温度和固化时间。环氧树脂浇注件的性能与交联密度密切相关。一般来说，浇注件的力学性能随交联密度的提高而上升，但到某一程度随交联密度的提高，其机械强度反而下降。这个转折点的标志就是玻璃化转变温度Tg。所以固化温度太高，常使固化物性能下降，因此，必须选择合适的固化温度。

　　固化采用两阶段进行：一阶段是初固化成型;二阶段是在一次固化温度稍高的情况下进行后固化，保证完全固化，达到最佳性能状态。有时为了减少缩痕，可以在加压下凝胶来消除。

　　(5)脱模

　　脱模过程主要控制脱模温度和浇注件的冷却速率，减少浇注件的内应力，一般控制低于80℃。真空浇注工艺是目前环氧树脂浇注中应用最为广泛、工艺条件最为成熟的工艺。

　　3　真空浇注模具设计关键技术

　　3.1　模具总体设计原则

　　浇注模型腔表面应力求光滑，不得有砂眼。在设计浇注模时应浇注方便，避免产生气泡。为减少内应力和容易脱模，型腔各处都应圆滑过渡，在所有拐角及转弯处都应使气体逸出方便。

　　3.2　收缩率

　　根据填料的不同，浇注材料的收缩率也不同。对于SiO2+环氧树脂，取收缩率为0.4%;而Al2O3+环氧树脂的收缩率为0.4%～0.5%(以上均为实验数据)。在设计中一般取收缩率0.4%[2]。

　　3.3　支撑结构

　　从浇注工艺方面入手。因真空浇注的技术要点就是尽可能减少浇注制品中的气隙和气泡，提高零件质量，所以为利用浇口补缩的方式消除浇注成型缺陷，在模具下模板上增加了支脚，以确保浇口始终处于高点位置(倾斜约15～20°)，达到更好的补缩效果。

　　3.4　冷却装置

　　零件浇注时的冷却主要采用水冷却方式。因为零件在固化过程中的第一阶段为热固化，冷却装置中的水可使浇口处与模腔有约20℃的温差，这样可以延迟浇口处的固化，起到补缩的效果，避免了浇不满缺陷。水箱的设置分内外两种，根据模具特点可选用不同的形式。

　　3.5　密封元件

　　由于环氧树脂液态时流动性良好，对密封的要求高，故应加密封元件。根据零件特点，设计中采用大小密封圈同时密封的形式。在嵌件颈部位置采用环形小密封圈，在型腔周围采用大密封圈。

　　3.6　模具选材及表面处理

　　因为环氧树脂与铝合金的热膨胀系数基本一致，又由于该类模具主要用于真空浇注过程中，更多采用手工操作，所以选择铝合金材料，以便于搬运。但因材料硬度低，故对材料进行表面硬质阳极氧化处理，氧化层深度达50μm，表面维氏硬度提高到400～500，这样提高了模具的耐磨性和抗腐蚀性能。而对于在开、合模时经常拆卸的零件采用了钢件或铜件，模具在装卸过程中损伤程度低，模具使用寿命长。

　　4　真空浇注模具设计实例

　　互感器浇注模具是互感器制造必需的工装设备。浇注成型模具必须保证互感器的绕组、铁心、出线端子及其它零件的位置正确，使浇注体的尺寸和性能符合要求;注意浇注体外形美观，并考虑装模、拆模方便及封模要求和浇注时空气容易排出，同时尽可能减轻模具的质量。本文主要介绍钢制模的设计及加工。图3为互感器浇注模具装配图。a href="http://sjzmdzs.com" style="text-decoration:underline;color:red" target="_blank">石家庄地坪