本发明属于材料领域，具体涉及一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂及其制备方法。
背景技术：
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，具有良好的电绝缘性能、良好的耐热性能、优良的环境抵御能力、抗化学腐蚀，容易使用和大量生产，各类传感器广泛使用环氧树脂为灌封材料；
cn201510704833.0公开了一种改性高导热系数热敏电阻环氧树脂灌封料的制备方法及应用，制备包括步骤：1)将第一无机纳米填料、异氰酸酯、催化剂充分反应，制备异氰酸酯修饰的填料；2)将异氰酸酯修饰的填料、超支化聚酯、催化剂充分反应，制备改性填料1；3)将第二无机纳米填料、偶联剂充分反应，得偶联剂修饰的填料；4)将偶联剂修饰的填料、活性单体、催化剂充分反应，得改性填料2；5)将改性填料1和改性填料2分散在环氧树脂中。也公开了上述方法制备的环氧树脂灌封料在制备高导热系数热敏电阻中的应用。该发明制备的环氧树脂灌封料在固化后，所得固化物具有非常高的导热系数，用于现有结构的ntc热敏电阻中，可以较大的加快传感器的反应速度；可以看出，其是通过将填料进行改性后然后直接分散到环氧树脂中，这样容易造成填料与环氧树脂的分散均匀性较差，从而影响成品的力学性能等。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，它是由下述重量份的原料组成的：
改性环氧树脂170-300、甲基六氢邻苯二甲酸酐40-60、双酚a二缩水甘油醚1-2、2-巯基苯并咪唑3-4、三辛酸丁基锡0.1-0.2、甲基纤维素4-5。
所述改性环氧树脂是由下述重量份的原料组成的：
二异氰酸酯0.7-2、环氧树脂100-120、环氧丙醇3-4、催化剂0.01-0.02、乙酰丙酮锌0.3-1、正硅酸乙酯36-40、油酸1-2、甲基丙烯酸甲酯20-30；
所述改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取正硅酸乙酯、油酸混合，加入到混合料重量40-50倍的去离子水中，搅拌3-5小时，陈化10-13小时，得溶胶分散液；
(2)取甲基丙烯酸甲酯，与环氧丙醇混合，加入到混合料重量3-4倍的甲苯中，搅拌均匀，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度90-100℃，搅拌反应1-2小时，加入催化剂，调节反应釜温度为150-160℃，保温搅拌2-3小时，出料，加入环氧树脂，搅拌均匀，旋蒸除去甲苯，得预处理环氧树脂；
(3)取上述预处理环氧树脂，加入到溶胶分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在70-75℃下保温搅拌80-100分钟，抽滤，将滤饼水洗，与乙酰丙酮锌混合，送入到烘箱中，在100-110℃下干燥1-2小时，出料冷却，即得所述改性环氧树脂。
所述的催化剂为甲醇锂。
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取甲基纤维素、2-巯基苯并咪唑混合，加入到混合料重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为60-65℃，保温搅拌40-50分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理纤维；
(2)取改性环氧树脂、三辛酸丁基锡，与上述预处理纤维混合，搅拌均匀，加入甲基六氢邻苯二甲酸酐，在110-160℃下混炼，即得所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂。
步骤(2)中所述的混炼时间为100-180分钟。
本发明的优点：
本发明采用油酸为水解促进剂，促进正硅酸乙酯水解，然后将环氧树脂采用环氧丙醇、甲基丙烯酸甲酯共混改性，然后分散到水解后的溶胶中，通过搅拌干燥，实现对环氧树脂的包覆，从而提高了环氧树脂的力学强度，本发明的环氧树脂材料介电常数高、介电损耗较小、介电性能频率稳定性好，且具有很好的力学强度和抗冲击性能，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，它是由下述重量份的原料组成的：
改性环氧树脂300、甲基六氢邻苯二甲酸酐60、双酚a二缩水甘油醚2、2-巯基苯并咪唑4、三辛酸丁基锡0.2、甲基纤维素5。
所述改性环氧树脂是由下述重量份的原料组成的：
二异氰酸酯2、环氧树脂120、环氧丙醇4、催化剂0.02、乙酰丙酮锌1、正硅酸乙酯40、油酸2、甲基丙烯酸甲酯30。
所述改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取正硅酸乙酯、油酸混合，加入到混合料重量50倍的去离子水中，搅拌5小时，陈化13小时，得溶胶分散液；
(2)取甲基丙烯酸甲酯，与环氧丙醇混合，加入到混合料重量4倍的甲苯中，搅拌均匀，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度100℃，搅拌反应2小时，加入催化剂，调节反应釜温度为160℃，保温搅拌3小时，出料，加入环氧树脂，搅拌均匀，旋蒸除去甲苯，得预处理环氧树脂；
(3)取上述预处理环氧树脂，加入到溶胶分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在70-75℃下保温搅拌100分钟，抽滤，将滤饼水洗，与乙酰丙酮锌混合，送入到烘箱中，在110℃下干燥2小时，出料冷却，即得所述改性环氧树脂。
所述的催化剂为甲醇锂。
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取甲基纤维素、2-巯基苯并咪唑混合，加入到混合料重量15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为65℃，保温搅拌50分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理纤维；
(2)取改性环氧树脂、三辛酸丁基锡，与上述预处理纤维混合，搅拌均匀，加入甲基六氢邻苯二甲酸酐，在160℃下混炼，即得所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂。
步骤(2)中所述的混炼时间为180分钟。
实施例2
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，它是由下述重量份的原料组成的：
改性环氧树脂170、甲基六氢邻苯二甲酸酐40、双酚a二缩水甘油醚1、2-巯基苯并咪唑3、三辛酸丁基锡0.1、甲基纤维素4。
所述改性环氧树脂是由下述重量份的原料组成的：
二异氰酸酯0.7、环氧树脂100、环氧丙醇4、催化剂0.01、乙酰丙酮锌0.3、正硅酸乙酯36、油酸1、甲基丙烯酸甲酯20。
所述改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取正硅酸乙酯、油酸混合，加入到混合料重量40倍的去离子水中，搅拌3小时，陈化10小时，得溶胶分散液；
(2)取甲基丙烯酸甲酯，与环氧丙醇混合，加入到混合料重量3-4倍的甲苯中，搅拌均匀，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度90℃，搅拌反应1小时，加入催化剂，调节反应釜温度为150℃，保温搅拌2小时，出料，加入环氧树脂，搅拌均匀，旋蒸除去甲苯，得预处理环氧树脂；
(3)取上述预处理环氧树脂，加入到溶胶分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在70℃下保温搅拌80分钟，抽滤，将滤饼水洗，与乙酰丙酮锌混合，送入到烘箱中，在100℃下干燥1小时，出料冷却，即得所述改性环氧树脂。
所述的催化剂为甲醇锂。
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取甲基纤维素、2-巯基苯并咪唑混合，加入到混合料重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为60℃，保温搅拌40分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理纤维；
(2)取改性环氧树脂、三辛酸丁基锡，与上述预处理纤维混合，搅拌均匀，加入甲基六氢邻苯二甲酸酐，在110℃下混炼，即得所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂。
步骤(2)中所述的混炼时间为100分钟。
实施例3
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，它是由下述重量份的原料组成的：
改性环氧树脂200、甲基六氢邻苯二甲酸酐44、双酚a二缩水甘油醚1、2-巯基苯并咪唑3、三辛酸丁基锡0.14、甲基纤维素4。
所述改性环氧树脂是由下述重量份的原料组成的：
二异氰酸酯0.9、环氧树脂104、环氧丙醇3、催化剂0.013、乙酰丙酮锌0.5、正硅酸乙酯36、油酸1、甲基丙烯酸甲酯23；
所述改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取正硅酸乙酯、油酸混合，加入到混合料重量43倍的去离子水中，搅拌4小时，陈化11小时，得溶胶分散液；
(2)取甲基丙烯酸甲酯，与环氧丙醇混合，加入到混合料重量3倍的甲苯中，搅拌均匀，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度96℃，搅拌反应1小时，加入催化剂，调节反应釜温度为153℃，保温搅拌2小时，出料，加入环氧树脂，搅拌均匀，旋蒸除去甲苯，得预处理环氧树脂；
(3)取上述预处理环氧树脂，加入到溶胶分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在72℃下保温搅拌83分钟，抽滤，将滤饼水洗，与乙酰丙酮锌混合，送入到烘箱中，在104℃下干燥1小时，出料冷却，即得所述改性环氧树脂。
所述的催化剂为甲醇锂。
一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取甲基纤维素、2-巯基苯并咪唑混合，加入到混合料重量12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为62℃，保温搅拌43分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理纤维；
(2)取改性环氧树脂、三辛酸丁基锡，与上述预处理纤维混合，搅拌均匀，加入甲基六氢邻苯二甲酸酐，在130℃下混炼，即得所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂。
步骤(2)中所述的混炼时间为120分钟。
性能测试：
本发明实施例1的适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂：
抗压强度：718mpa；
介电常数为36(1khz)；
损耗为0.01；
导热系数：1.69w/m·k；
本发明实施例2的适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂：
抗压强度：726mpa；
介电常数为37(1khz)；
损耗为0.01；
导热系数：1.75w/m·k；
本发明实施例3的适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂：
抗压强度：721mpa；
介电常数为36(1khz)；
损耗为0.01；
导热系数：1.70w/m·k。
1.一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
改性环氧树脂170-300、甲基六氢邻苯二甲酸酐40-60、双酚a二缩水甘油醚1-2、2-巯基苯并咪唑3-4、三辛酸丁基锡0.1-0.2、甲基纤维素4-5；
所述改性环氧树脂是由下述重量份的原料组成的：
二异氰酸酯0.7-2、环氧树脂100-120、环氧丙醇3-4、催化剂0.01-0.02、乙酰丙酮锌0.3-1、正硅酸乙酯36-40、油酸1-2、甲基丙烯酸甲酯20-30。
2.根据权利要求1所述一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，其特征在于，所述改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取正硅酸乙酯、油酸混合，加入到混合料重量40-50倍的去离子水中，搅拌3-5小时，陈化10-13小时，得溶胶分散液；
(2)取甲基丙烯酸甲酯，与环氧丙醇混合，加入到混合料重量3-4倍的甲苯中，搅拌均匀，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度90-100℃，搅拌反应1-2小时，加入催化剂，调节反应釜温度为150-160℃，保温搅拌2-3小时，出料，加入环氧树脂，搅拌均匀，旋蒸除去甲苯，得预处理环氧树脂；
(3)取上述预处理环氧树脂，加入到溶胶分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在70-75℃下保温搅拌80-100分钟，抽滤，将滤饼水洗，与乙酰丙酮锌混合，送入到烘箱中，在100-110℃下干燥1-2小时，出料冷却，即得所述改性环氧树脂。
3.根据权利要求1所述一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂，其特征在于，所述的催化剂为甲醇锂。
4.一种如权利要求1所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取甲基纤维素、2-巯基苯并咪唑混合，加入到混合料重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为60-65℃，保温搅拌40-50分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理纤维；
(2)取改性环氧树脂、三辛酸丁基锡，与上述预处理纤维混合，搅拌均匀，加入甲基六氢邻苯二甲酸酐，在110-160℃下混炼，即得所述适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的一种适用于热敏材料传感材料的改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的混炼时间为100-180分钟。
技术总结