一种高导热BMC的制备及塑封电机上的应用制造技术

本发明专利技术公开一种高导热BMC的制备及塑封电机上的应用，通过高导热填料球形的氧化铝替代碳酸钙填料来提高BMC塑封的导热系数对电机温升的影响。BMC包括以下组分含量：不饱和聚酯树脂和低收缩剂混合20％；玻璃纤维6％；氢氧化铝24％；氧化铝20％；碳酸钙27％；助剂3％；制备工艺，(1)、将配方中的液体组份和助剂先在高速打浆机中充分散、搅拌制备成糊料；(2)、将配方中的氢氧化铝、氧化铝、碳酸钙粉体填料投入捏合机中拌和，然后将上述(1)准备好的糊料倒入捏合机中，进行充分的捏合拌和，完成液

【技术实现步骤摘要】
一种高导热BMC的制备及塑封电机上的应用


[0001]本专利技术属于BMC材料
，具体地说是涉及一种高导热BMC的制备及塑封电机上的应用。

技术介绍

[0002]BMC材料是Bulk molding compounds的缩写，即团状模塑料。国内常称作不饱和聚酯团状模塑料。其主要原料由UP(不饱和树脂)、GF(短切玻璃纤维)、MD(填料碳酸钙)以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料，用于注塑或模压成型。
[0003]通过添加氢氧化铝等阻燃剂可使BMC材料获得良好的阻燃性。BMC团状模塑料具有优良的电气性能、机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，可满足各种产品的性能要求。
[0004]塑封电机采用BMC料进行塑封，BMC料与电机绕组直接接触，绕组产生的热量通过BMC料传递出去，因此BMC料导热性高低将直接影响塑封电机的温升。按热传导机理，热传导是由热传导介质内部或相互接触物体之间的分子、原子以及电子等微观粒子的热运动而产生的热传递现象，衡量热传导介质热性能的物理量是导热系数，热传导介质的导热系数越高，热量传导的越多。如果提高BMC料的导热系数，理论上可以降低塑封电机的绕组和表面温升，目前塑封电机用BMC料的导热系数普遍在1.0W/(m.K)左右。
[0005]如上所述，电机工作中会产生大量热能，长期高温工作会促进电机轴承的磨损，油脂析出，高分子材料及电子元件的老化，振动和噪音随时间迅度上升使其性能大幅下降影响电机的可靠性及使用寿命，参考已有研究报告电机温度每高10度使用寿命将降低一半，因此降低电机温升提高电机持续可靠性及使用的寿命成为塑封行业的一个焦点。

技术实现思路

[0006]鉴于以上
技术介绍
的缺点，本专利技术的目的是提供一种高导热BMC的制备及塑封电机上的应用，通过高导热填料球形的氧化铝替代碳酸钙填料来提高BMC塑封的导热系数对电机温升的影响。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]一种高导热BMC的制备，BMC包括以下组分含量：不饱和聚酯树脂和低收缩剂混合20％；玻璃纤维6％；氢氧化铝24％；氧化铝20％；碳酸钙27％；助剂3％；
[0009]制备工艺，包括以下步骤：
[0010](1)、将配方中的液体组份和助剂先在高速打浆机中充分散、搅拌制备成糊料；
[0011](2)、将配方中的氢氧化铝、氧化铝、碳酸钙粉体填料投入捏合机中拌和，然后将上述(1)准备好的糊料倒入捏合机中，进行充分的捏合拌和，完成液
‑
固两相的均匀混合制备膏体；
[0012](3)、将配方中的短切玻纤，在开机状态下撒落在已拌匀的膏体上，5
‑
8分钟强力拌和，至短切玻纤都被膏体包覆浸渍即可，不宜过久而折断玻纤引起降解；
[0013](4)、倾倒出料，称重分装入不透气的薄膜包装袋中，口部扎紧，常温下自然熟化3
‑
5天即可使用；若要求不高也可直接使用。
[0014]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：氧化铝为复合氧化铝，球形的氧化铝具有不相同的粒径，1
‑
20微米。
[0015]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：碳酸钙100
‑
2000目；氢氧化铝800目。
[0016]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：高度打浆机的混合温度40
‑
50℃；捏合机采用Z形捏合机。
[0017]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：玻璃纤维开刀丝，切割，蓬松，烘干60
‑
80℃/8h，或80
‑
100℃/2h；短切玻纤的长度为3
‑
10毫米。
[0018]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：玻璃纤维开刀丝，切割，蓬松，烘干60
‑
80℃/8h，或80
‑
100℃/2h；短切玻纤的长度为3
‑
10毫米。
[0019]一种采用高导热BMC制备塑封电机上的应用，包括以下步骤：
[0020](1)、加料：将BMC倒入料斗内，料管预先加热，通过料管排出；
[0021](2)、注塑：模具预先加热，合模，座模前进但留有一定间隙，将BMC通过料管注射入预热的钢质模具中，排出内部气体，模腔内充满BMC，
[0022](3)、固化：注射结束，模具闭合压缩BMC；保持压力，加热固化反应成型；
[0023](4)、成品：底座后退，打开模具，顶出成品，修正成品，清理模具。
[0024]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：料管的温度为50
‑
60℃；注射压力为40
‑
70兆帕，注射时间为0.5
‑
2秒；模具温度为120
‑
160℃；固化时间为10
‑
60秒；压力应控制在10MPa左右。
[0025]本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：
[0026]本专利技术的高导热BMC的制备及塑封电机上的应用，与现有技术相比，采用高导热填料球形的氧化铝代替现有配方中导热系数较低的碳酸钙作填料来提高BMC塑封的导热系数对电机温升的影响；具有以下优点，
[0027]1)制备了两种高导热BMC料，导热系数分别为1.6W/(m.K)和1.9W/(m.K)，型号分别为B15
‑
1和B15
‑
3；力学性能比量产料B9
‑
3有所下降但在技术要求范围内；
[0028]2)采用导热系数为1.9W/(m.K)的B15
‑
3塑封电机在绕组上能实现比现有量产料降低6K～10K温升；
[0029]3)B15
‑
3符合环境适应性(技术要求参现有考量产料B9
‑
3)，并进行1400小时的持续可靠性试验，现有的塑封电机品质得到更好地提升；
附图说明
[0030]图1是球形氧化铝显微镜下结构示意图。
[0031]图2是本专利技术的塑封电机上的应用制备过程示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图以具体实施例对本专利技术作进一步描述；
[0033]本实施例给出了一种高导热BMC的制备，主原材料的基本性质：
[0034]表1：氧化铝及碳酸钙
[0035]物料名称导热系数W/mK莫氏硬度碳酸钙2.73.0球形氧化铝305.5
[0036]从表1可知：
[0037]1)氧化铝导系数是碳酸钙的11倍，理论上添加量越高BMC料的导热系数越高；
[0038]2)氧化铝硬达到5.5，过高含量的高硬度填充会对生产设备的磨损及配方中增强纤维的过高的剪切会导致力学性能的下降。
[0039]BMC包括以下组分含量：不饱和聚酯树脂和低收缩剂混合20％；玻璃纤维6％；氢氧化铝24％；氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导热BMC的制备，其特征在于：BMC包括以下组分含量：不饱和聚酯树脂和低收缩剂混合20％；玻璃纤维6％；氢氧化铝24％；氧化铝20％；碳酸钙27％；助剂3％；制备工艺，包括以下步骤：(1)、将配方中的液体组份和助剂先在高速打浆机中充分散、搅拌制备成糊料；(2)、将配方中的氢氧化铝、氧化铝、碳酸钙粉体填料投入捏合机中拌和，然后将上述(1)准备好的糊料倒入捏合机中，进行充分的捏合拌和，完成液
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固两相的均匀混合制备膏体；(3)、将配方中的短切玻纤，在开机状态下撒落在已拌匀的膏体上，5
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8分钟强力拌和，至短切玻纤都被膏体包覆浸渍即可，不宜过久而折断玻纤引起降解；(4)、倾倒出料，称重分装入不透气的薄膜包装袋中，口部扎紧，常温下自然熟化3
‑
5天即可使用；若要求不高也可直接使用。2.根据权利要求1所述的高导热BMC的制备，其特征在于：氧化铝为复合氧化铝，球形的氧化铝具有不相同的粒径，1
‑
20微米。3.根据权利要求1所述的高导热BMC的制备，其特征在于：碳酸钙100
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2000目；氢氧化铝800目。4.根据权利要求1所述的高导热BMC的制备，其特征在于：高度打...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小龙，梁育钦，黄昌胜，
申请(专利权)人：荔昌浙江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：