环氧树脂的增韧改性及其在磁粉芯材料上的应用

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环氧树脂具有优异的粘接、防腐蚀、成型性和热稳定性等性能,在力学、热、电气和耐化学药品性方面的性能非常优越。但环氧树脂是高度交联的,本质上硬而脆,不耐冲击,这就限制了其在高抗冲击等领域的应用。因此,本文想通过在相同条件下对比不同增韧剂与环氧树脂混合后的性能,以便能够为人们在高性能环氧树脂增韧体系的选择上提供一定的参考。另一方面,环氧树脂的应用十分广泛,尤其是近些年作为磁粉芯材料绝缘包覆剂有极其重要的应用。磁粉芯材料是一种软磁复合材料,其广泛应用于电感等各种电子元器件。所以,本文以实现磁粉芯制备技术的低成本和高性能为目标,使用环氧树脂为绝缘包覆剂,对磁粉进行环氧树脂绝缘包覆处理,在磁粉外部形成连续、均匀的绝缘包覆层,有效隔离与保护磁粉颗粒,达到提高力学性能与磁学性能的效果。本文的主要内容、结果和探讨如下:1.研究了不同增韧剂(包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、环氧化热塑性弹性体、聚乙烯醇缩甲醛共聚丙烯酸、苯氧树脂)增韧改性环氧树脂的机械性能和耐热性能等。结果表明:甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和环氧化热塑性弹性体加入环氧树脂体系冲击强度都得到了不错的改善,但其它各项力学性能、玻璃化转变温度都有一定程度上的降低。聚乙烯醇缩甲醛共聚丙烯酸对于环氧树脂的增韧增强有一定的效果,同时玻璃化转变温度有了一定的提高,但增韧效果并不明显,且会显著提高环氧树脂体系的粘度。苯氧树脂加入环氧树脂体系表现出最好的冲击韧性,当其含量为10wt%时,冲击强度为19.2 k J/m~2,比纯环氧树脂提高了88.23%,并且其它各项力学性能、玻璃化转变温度都有了一定的提高。2.通过不同牌号环氧树脂对磁粉包覆进行对比,发现牌号NPES-901的环氧树脂包覆的磁粉芯综合性能最好,具有最大的抗拉强度﹑有效磁导率以及最低的损耗。研究了不同含量环氧树脂包覆对磁粉芯性能的影响。结果表明,当环氧树脂含量为3.0wt%时磁粉芯综合性能最好,其抗拉强度为15.36 MPa,损耗仅为650.41 m W/cm~3(f=1 MHz,Bm=20 m T)。3.通过不同牌号硅烷偶联剂对磁粉进行偶联处理,发现牌号KH792的硅烷偶联剂处理的磁粉芯,具有最大的抗拉强度﹑品质因子以及最低的损耗。研究了硅烷偶联剂对磁粉进行偶联处理,对环氧树脂包覆磁粉芯性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂含量为0.3wt%时磁粉芯具有最好的综合性能。4.研究了不同环氧树脂增韧剂(包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、环氧化热塑性弹性体、聚乙烯醇缩甲醛共聚丙烯酸、苯氧树脂)的加入对环氧树脂包覆磁粉芯性能的影响。发现增韧剂的加入在一定程度上可以提高磁粉芯的抗拉强度﹑品质因子以及降低损耗等,尤其是当苯氧树脂的含量为0.35wt%时,其制备的磁粉芯综合性能最好,抗拉强度提高了10.74%。
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