一种耐弯折超透明的绝缘板

技术领域

本发明涉及绝缘板技术领域，具体涉及一种耐弯折超透明的绝缘板。

背景技术

中国专利CN113801354B公开了一种耐高温的透明玻璃纤维绝缘板及其制备方法，方案以环氧树脂为主料、苯并恶嗪树脂、阻燃预聚体为辅料进行绝缘板胶液的制备，再在玻璃纤维布表面浸渍后得到预浸料，预浸料热压复合，得到的绝缘板；

现有技术中，绝缘板通过在其表面涂覆有二氧化硅的涂层，来达到绝缘板的导热性，在该绝缘板在长时间工作，其产生电子器件工作时所产生的热量，将辐射到绝缘板上，将会加快绝缘板的氧化能力，使得绝缘板在使用一段时间后，其聚氨酯等材料将会发生氧化，使得绝缘板的色泽发生变化，将会降低绝缘板的透明度；以及由于受目前绝缘板的材料限制，使其绝缘板在弯折性能表面较差。

发明内容

本发明的目的就在于解决绝缘板在长时间使用因为氧化而变色，从而将降低其透明性能的问题，而提出一种耐弯折超透明的绝缘板。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐弯折超透明的绝缘板，包括基板，基板采集聚氨酯材料，在聚氨酯的基板上掺杂填充材料；

其中，聚氨酯材料与填充材料的质量比为20-50:4-8；

该绝缘板的制备方法包括以下步骤：

将聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏和延时剂混合搅，再加入增稠剂搅拌，得到浆料；

将得到的浆料与填充材料混合后；进行增稠反应，叠合，热层压固化成型得到绝缘板。

作为本发明进一步的方案：填充材料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇，在碱性、温度为0-5℃条件下，反应得到中间体1；

步骤2：将二乙胺和烯丙基氯，在碱性、温度为43-47℃条件下，反应后，蒸馏得到中间体2；

步骤3：将中间体2、四甲基二硅氧烷、六水合氯铂酸，在氮气保护和温度40-45℃条件下，反应得到中间体3；

步骤4：将中间体3、氯丙醇以及无水乙醇，在氮气保护和温度为80-85℃条件下，反应得到中间体4；

步骤5：将中间体1与中间体4，在碱性、温度为0-5℃条件下，得到填充材料。

作为本发明进一步的方案：在步骤1中，控制三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇的摩尔比为1：1-1.5。

作为本发明进一步的方案：在步骤2中，收集温度为104-106℃的馏分。

作为本发明进一步的方案：控制氢氧化钠溶液、二乙胺和烯丙基氯的用量比为15-20mL：0.1mol：0.12mol。

作为本发明进一步的方案：在步骤3中，中间体2、四甲基二硅氧烷以及六水合氯铂酸的用量比为0.22mol：0.1mol：0.5-1.5g。

作为本发明进一步的方案：在步骤3中，将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤液减压蒸馏去除温度为71-73℃，压力为15kPa的低沸物。

作为本发明进一步的方案：在步骤4中，中间体2、氯丙醇以及无水乙醇的用量比为10mmol：22mmol：30-50mL。

作为本发明进一步的方案：在步骤5中，控制中间体1与中间体4的摩尔比为1:2-4。

本发明的有益效果：

(1)首先将三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇反应，通过2,2,6,6-四甲基哌啶醇取代三聚氯氰上的一个活性氯，得到中间体1，中间体1为一种二氯均三嗪类卤胺抗氧化剂；在碱性条件下，利用二乙胺和烯丙基氯反应，二乙胺是强亲核物质，易于进攻烯丙基氯并与其上的氯原子发生亲核取代反应，从而生成含有烯基的胺类有机物，即为中间体2；以六水合氯铂酸为催化剂，利用中间体2、四甲基二硅氧烷反应，中间体2上的烯基与四甲基二硅氧烷Si-H发生硅氢加成反应，得到主链为Si-O键且端部为叔胺基团的中间体3；利用中间体3与氯丙醇进行反应，氯丙醇上的氯原子与中间体3上的叔胺基团发生亲和取代反应，形成季铵基团，得到主链为Si-O键且端部为羟基与季铵基团的中间体4；

将得到的中间体1与中间体4之间混合反应，得到应用于绝缘板的填充材料；该填充材料不仅具有着卤胺基团，还含有大量Si-O键、季铵基团；其中，卤胺基团和季铵基团的双重配合作用下，将有效提高其绝缘板的抗氧化性能，使得绝缘板在长时间使用不会因为氧化而变色，从而将降低其透明性能；以及大量Si-O键的使得绝缘板具有较好的柔软性，从而使得该绝缘板具有不错的耐弯折性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明为一种耐弯折超透明的绝缘板，包括基板，基板采集聚氨酯材料，在聚氨酯的基板上掺杂填充材料；

其中，聚氨酯材料与填充材料的质量比为20:4；

该绝缘板的制备方法包括以下步骤：

将聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏和延时剂混合搅拌10分钟，使之充分混合均匀；再加入增稠剂搅拌1分钟，得到浆料；

其中，聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏、延时剂和稀释剂的质量比为80：1：5：4：0.2：0.8；低收缩剂优选为聚乙烯微粉，固化剂优选为过氧化苯甲酸叔丁酯，色膏优选为，延时剂优选为对苯醌，增稠剂优选为活性氧化镁；

将得到的浆料与填充材料混合，在温度40℃下，搅拌2h后；进行增稠反应，叠合，热层压固化成型得到绝缘板；

其中，增稠反应步骤中温度为423℃，22小时，热模压固化成型步骤中，温度为140℃，压力为7Mp；

以及，填充材料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将三聚氯氰加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中滴加质量分数为5％的2,2,6,6-四甲基哌啶醇的水溶液，维持反应体系的pH值为7，温度为0℃，滴加完毕后，继续反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到中间体1；

其中，控制三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇的摩尔比为1：1；

步骤2：将氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为43℃，搅拌速率为250r/min的条件下边搅拌边同时滴加二乙胺和烯丙基氯，控制二乙胺的滴加速率为1滴/s，控制烯丙基氯的滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至65℃的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物静置分层，将上层清液进行蒸馏，收集温度为104℃的馏分，得到中间体2；

其中，氢氧化钠溶液、二乙胺和烯丙基氯的用量比为15mL：0.1mol：0.12mol，所述氢氧化钠溶液的质量分数为40％；

步骤3：将中间体2、四甲基二硅氧烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在搅拌速率为250r/min的条件下边搅拌边升温至40℃，控制升温速率为0.8℃/min，之后加入六水合氯铂酸继续搅拌反应2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤液减压蒸馏去除温度为71℃，压力为15kPa的低沸物，得到中间体3；

其中，中间体2、四甲基二硅氧烷以及六水合氯铂酸的用量比为0.22mol：0.1mol：0.5g；

步骤4：将中间体3、氯丙醇以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为80℃，搅拌速率为350r/min的条件下搅拌反应15h，反应结束后将反应在去除温度为40℃，压力为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，之后将蒸馏产物依次用石油醚和无水乙醚洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体4；

其中，中间体2、氯丙醇以及无水乙醇的用量比为10mmol：22mmol：30-50mL；

步骤5：将制备得到的中间体1加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中间体4，维持反应体系的pH值为7，温度为0℃条件下，搅拌反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到填充材料。

其中，控制中间体1与中间体4的摩尔比为1:2。

实施例2

本发明为一种耐弯折超透明的绝缘板，包括基板，基板采集聚氨酯材料，在聚氨酯的基板上掺杂填充材料；

其中，聚氨酯材料与填充材料的质量比为35:6；

该绝缘板的制备方法包括以下步骤：

将聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏和延时剂混合搅拌12分钟，使之充分混合均匀；再加入增稠剂搅拌1分钟，得到浆料；

其中，聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏、延时剂和稀释剂的质量比为90：2：6：6：0.5：1.2；低收缩剂优选为聚乙烯微粉，固化剂优选为过氧化苯甲酸叔丁酯，色膏优选为，延时剂优选为对苯醌，增稠剂优选为活性氧化镁；

将得到的浆料与填充材料混合，在温度50℃下，搅拌3h后；进行增稠反应，叠合，热层压固化成型得到绝缘板；

其中，增稠反应步骤中温度为45℃，24小时，热模压固化成型步骤中，温度为145℃，压力为10Mp；

以及，填充材料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将三聚氯氰加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中滴加质量分数为5％的2,2,6,6-四甲基哌啶醇的水溶液，维持反应体系的pH值为8，温度为3℃，滴加完毕后，继续反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到中间体1；

其中，控制三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇的摩尔比为1：1.3；

步骤2：将氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为45℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边同时滴加二乙胺和烯丙基氯，控制二乙胺的滴加速率为1滴/s，控制烯丙基氯的滴加速率为2-3滴/s，滴加完毕后升温至68℃的条件下继续搅拌反应18h，反应结束后将反应产物静置分层，将上层清液进行蒸馏，收集温度为105℃的馏分，得到中间体2；

其中，氢氧化钠溶液、二乙胺和烯丙基氯的用量比为18mL：0.1mol：0.12mol，所述氢氧化钠溶液的质量分数为42％；

步骤3：将中间体2、四甲基二硅氧烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边升温至42℃，控制升温速率为1.3℃/min，之后加入六水合氯铂酸继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤液减压蒸馏去除温度为72℃，压力为15kPa的低沸物，得到中间体3；

其中，中间体2、四甲基二硅氧烷以及六水合氯铂酸的用量比为0.22mol：0.1mol：1.0g；

步骤4：将中间体3、氯丙醇以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为82℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌反应18h，反应结束后将反应在去除温度为42℃，压力为0.09MPa的条件下减压蒸馏1.2h，之后将蒸馏产物依次用石油醚和无水乙醚洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体4；

其中，中间体2、氯丙醇以及无水乙醇的用量比为10mmol：22mmol：40mL；

步骤5：将制备得到的中间体1加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中间体4，维持反应体系的pH值为8，温度为3℃条件下，搅拌反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到填充材料。

其中，控制中间体1与中间体4的摩尔比为1:3。

实施例3

本发明为一种耐弯折超透明的绝缘板，包括基板，基板采集聚氨酯材料，在聚氨酯的基板上掺杂填充材料；

其中，聚氨酯材料与填充材料的质量比为50:8；

该绝缘板的制备方法包括以下步骤：

将聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏和延时剂混合搅拌15分钟，使之充分混合均匀；再加入增稠剂搅拌2分钟，得到浆料；

其中，聚氨酯、低收缩剂、固化剂、色膏、延时剂和稀释剂的质量比为100：3：7：9：0.8：1.4；低收缩剂优选为聚乙烯微粉，固化剂优选为过氧化苯甲酸叔丁酯，色膏优选为，延时剂优选为对苯醌，增稠剂优选为活性氧化镁；

将得到的浆料与填充材料混合，在温度60℃下，搅拌4h后；进行增稠反应，叠合，热层压固化成型得到绝缘板；

其中，增稠反应步骤中温度为48℃，26小时，热模压固化成型步骤中，温度为150℃，压力为15Mp；

以及，填充材料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将三聚氯氰加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中滴加质量分数为5％的2,2,6,6-四甲基哌啶醇的水溶液，维持反应体系的pH值为8，温度为5℃，滴加完毕后，继续反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到中间体1；

其中，控制三聚氯氰与2,2,6,6-四甲基哌啶醇的摩尔比为1：1.5；

步骤2：将氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为47℃，搅拌速率为350r/min的条件下边搅拌边同时滴加二乙胺和烯丙基氯，控制二乙胺的滴加速率为1滴/s，控制烯丙基氯的滴加速率为3滴/s，滴加完毕后升温至70℃的条件下继续搅拌反应20h，反应结束后将反应产物静置分层，将上层清液进行蒸馏，收集温度为106℃的馏分，得到中间体2；

其中，氢氧化钠溶液、二乙胺和烯丙基氯的用量比为20mL：0.1mol：0.12mol，所述氢氧化钠溶液的质量分数为45％；

步骤3：将中间体2、四甲基二硅氧烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在搅拌速率为350r/min的条件下边搅拌边升温至45℃，控制升温速率为1.6℃/min，之后加入六水合氯铂酸继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤液减压蒸馏去除温度为73℃，压力为15kPa的低沸物，得到中间体3；

其中，中间体2、四甲基二硅氧烷以及六水合氯铂酸的用量比为0.22mol：0.1mol：1.5g；

步骤4：将中间体3、氯丙醇以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为85℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应20h，反应结束后将反应在去除温度为43℃，压力为0.1MPa的条件下减压蒸馏1.5h，之后将蒸馏产物依次用石油醚和无水乙醚洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体4；

其中，中间体2、氯丙醇以及无水乙醇的用量比为10mmol：22mmol：50mL；

步骤5：将制备得到的中间体1加入装有丙酮的反应容器中进行混合，然后向反应容器中间体4，维持反应体系的pH值为8，温度为5℃条件下，搅拌反应3h，反应结束后，过滤，滤饼用乙醇洗涤并置于干燥箱中烘干，得到填充材料。

其中，控制中间体1与中间体4的摩尔比为1:4。

对比例1

对比例1采用中国专利公开号为CN 106753149 B的绝缘板；

对实施例1-3得到的绝缘板和对比例1得到的绝缘板进行性能测试：其中，耐弯折测试参照GB/T38806-2020；以及对在温度50℃条件下，采用Q-SunXe-1-S测试，以及光照100h的条件下，观察其透光率，测试结果见下表：

由上述表格可知，本发明制备得到的绝缘板的弯曲强度为284-304Mpa，大于对比例1的绝缘板的弯曲强度的256MPa，本发明制备得到的绝缘板的透光率为75-79％，大于对比例1的绝缘板的透光率46％。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。