[发明专利]一种应用在压敏电阻上的绝缘硅橡胶配方及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用在压敏电阻上的绝缘硅橡胶配方及其制备方法，用于形成压敏电阻外部的裹封材料层，包括以质量分数计的20‑30％的硅橡胶生胶、40‑60％的助剂、10‑17％的补强树脂材料、10‑15％的触变剂和3‑5％的固化剂。还公开了一种制备方法，首先将硅橡胶生胶、助剂和补强树脂材料按比例均匀混合硫化得到有机硅合成材料；再将有机硅合成材料与固化剂、触变剂按比例搅拌常温下固化形成硅橡胶成品。本发明应用在压敏电阻中提高了产品的高低温循环性能，与现有技术相比，可以通过多次高低温循环测试，能够耐受更大范围的高低温冲击，同时具有更长的使用寿命。

技术领域

本发明属于绝缘或介电材料技术领域，具体涉及一种应用在压敏电阻上的绝缘硅橡胶配方及其制备方法。

背景技术

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于电路中吸收线路电涌为保护目的安规器件。其主要通过内部设有的包含由氧化锌颗粒与少量其他金属氧化物或聚合物间隔构成的陶瓷块来形成二极管效应，遇到高电压时会因热电子与隧道效应而发生逆向崩溃，流通大电流，主要指标以规定雷电波浪涌电流进行判定。

而该陶瓷块结构通常由一层绝缘材料包覆贴合，从而形成对内部材料的隔绝保护，防止浪涌从瓷体边缘拉弧。现有的封装技术主要采用环氧树脂粉末裹封。环氧树脂裹封压敏电阻器具有强度高，绝缘性能优异，抗耐磨性较好，外观一致性好等特点。在生产加工方面采用干粉浸涂固化，工艺成熟，为压敏电阻插件产品主流生产工艺。该产品最大工作温度为85度，耐高低温循环(-40～+85℃)最高水平达到500个循环左右。为改善产品耐受高温和高低温循环冲击性能，有采取用硅树脂或几种材料组合裹封。新材料的运用不是很理想，硅树脂能解决产品耐受高温125度。但该材料强度较低，产品防潮性能较差，抗磨性不好。还有就是多种材料组合使用，但都不能同时满足产品高温下耐受高能量密度雷电波浪涌电流冲击测试、高低温循环达到1000次冲击，产品防潮性能优异，外观可控等特点。

发明内容

为了解决上述现有绝缘层材料存在的耐高低温冲击效果差、在高温下高能量密度雷电波浪涌电流冲击时容易膨胀、破裂、脱落影响绝缘性能的问题，本发明提供一种应用在压敏电阻上的绝缘硅橡胶配方及其制备方法，能够通过其具有较高弹性的特性，在对材料改性后具有较好的耐冲击性能，同时具有较好抗拉强度，不容易破裂和脱落。

本发明所采用的技术方案为：

一种应用在压敏电阻上的绝缘硅橡胶配方，用于形成压敏电阻外部的裹封材料层，包括以质量分数计的20-30％的硅橡胶生胶、40-60％的助剂、10-17％的补强树脂材料、10-15％的触变剂和3-5％的固化剂。

本发明中的材料中，原现有技术不同的是，采用了补强树脂材料作为交联剂，能够进一步提高整个改性硅橡胶材料的高温稳定性和优良的耐候性。

由于本发明中的硅橡胶材料是构成压敏电阻瓷体外部的绝缘层结构，不仅需要具备较好的绝缘性能，同时要能够较好的贴合压敏电阻瓷体，避免出现脱落或者拉弧劈裂的情况。则通过组分和配比的调整，与现有的硅橡胶材料不同，能够通过压敏电阻的雷电波浪涌电流冲击测试，同时相较于现有的树脂材料具有较好的柔韧性。

现有的包覆材料通常采用环氧树脂结构，其工作温度或该领域的规范要求是在-40～+85℃，并在常温条件下能够耐受高能量密度雷电波电流的冲击。但环氧树脂本身的柔韧性较差，虽然具有较好的绝缘性能，但耐受温度范围还是无法满足市场特定要求场合。

本发明采用的硅橡胶材质虽然具有较好的延展性，但基于现有材料的研究发现直接将市面上常见的硅橡胶材料应用在压敏电阻上无法满足压敏电阻的基本要求。则通过添加助剂和补强树脂材料的方式来提高其基础性能，例如补强树脂材料中添加有作为交联剂的物质能够使原本的硅橡胶原胶具有较好的抗拉伸应变能力和抗撕裂强度，其原理则是通过交联剂使其形成具有桥键的网状结构，提高强度、耐磨性、耐溶剂和耐腐蚀性。

进一步的，所述助剂包括质量相等的结构控制剂和阻燃剂。