[发明专利]一种超支化聚合物-SiO

权利要求书

1.一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：3-5份超支化聚合物、10-15份纳米二氧化硅、0.1-0.2份硅烷偶联剂、0.1-0.3份催化剂、0.8-1.5份N-十二烷基琥珀酸酐、78-86份环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述纳米二氧化硅中SiO₂尺寸为平均粒径为20-40nm。

3.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述催化剂为对甲基苯磺酸。

5.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述超支化聚合物制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中搭载回流装置，并通入高纯N₂排出空气，再加入适量的无水乙醇和二乙醇胺，缓慢加入滴加1,4-苯二丙烯酸二甲酯，搅拌均匀再依次加入添加剂碳酸钾和碱催化剂三乙胺，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至80-85℃，匀速搅拌回流反应6-10h，反应通过TLC薄层色谱分析法观测反应过程，当1,4-苯二丙烯酸二甲酯反应完全后，将溶液减压浓缩除去溶剂，然后用无水乙醚洗涤固体产物并干燥，得到黄色固体迈克尔加成-酯交换反应产物苯丙烯酸胺乙二醇类聚合物。

(2)向反应瓶中搭载回流装置，并通入高纯N₂排出空气，加入适量的N,N-二甲基甲酰胺，依次加入苯丙烯酸胺乙二醇类聚合物和二烯丙基丙二酸二乙酯，搅拌均匀再依次加入4-二甲氨基吡啶和甲醇钠作为复合碱催化剂，将反应瓶置于油浴锅中加热至165-170℃，匀速搅拌进行酯交换反应8-12h，反应通过TLC薄层色谱分析法观测反应过程，当二烯丙基丙二酸二乙酯反应完全后，将溶液抽滤去溶剂，依次用蒸馏水和无水乙醚洗涤固体产物并干燥，得到棕色固体酯交换产物苯丙烯酸胺乙二酯二丙烯类聚合物。

(3)向反应瓶向反应瓶中搭载回流装置，加入适量的二甲亚砜溶剂，再依次加入苯丙烯酸胺乙二酯二丙烯类聚合物和三乙醇胺，搅拌均匀后再加入引发剂偶氮二异丁腈和催化剂甲醇钠，将反应瓶置于油浴锅中，加热至190-200℃，匀速搅拌进行酯交换反应20-25h，直至有大量褐色固体生成，此时边搅拌变缓慢加入甘氨酸，匀速搅拌反应18-24h，进行氨基-烯烃迈克尔加成反应，将溶液冷却至室温过滤除去溶剂，使用适量的无水乙醇洗涤固体产物，得到端羧基的三乙醇胺基超支化聚合物。

6.根据权利要求5所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述二乙醇胺、1,4-苯二丙烯酸二甲酯、碳酸钾和三乙胺的物质的量摩尔比为1:1.5-2:2-2.5:2-3。

7.根据权利要求5所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述二烯丙基丙二酸二乙酯、苯丙烯酸胺乙二醇类聚合物、4-二甲氨基吡啶和甲醇钠的物质的量摩尔比为1:4-8:6-10:2-5。

8.根据权利要求5所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述苯丙烯酸胺乙二酯二丙烯类聚合物、偶氮二异丁腈和甲醇钠的物质的量摩尔比为1:16-24:0.2-0.4:2-3。

9.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料及其制法，其特征在于：所述超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入适量的蒸馏水混和10-15份纳米二氧化硅，搅拌均匀后再加入无水乙醇和0.1-0.2份硅烷偶联剂N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，蒸馏水和无水乙醇体积比为1:15-20，将反应瓶置于超声处理器中，加热至50-60℃，进行硅烷偶联剂改性纳米SiO₂，过滤除去溶剂并使用适量的无水乙醇洗涤产物并充分干燥，得到硅烷偶联剂改性纳米SiO₂。

(2)向反应瓶中加入适量的N,N-二甲基甲酰胺，再加入3-5份端羧基的三乙醇胺基超支化聚合物、0.1-0.3份催化剂对甲基苯磺酸和上述步骤(1)制得的硅烷偶联剂改性纳米SiO₂，搅拌均匀后将溶液转移进水热合成反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至120-140℃，反应6-8h，进行超支化聚合物接枝改性纳米SiO₂，反应结束后将物料过滤除去溶剂，依次使用适量的蒸馏水和无水乙醇洗涤产物，并充分干燥，得到超支化聚合物接枝改性纳米SiO₂。

(3)依次向反应瓶中加入适量的丙酮、78-86份环氧树脂和上述步骤(2)制得的超支化聚合物接枝改性纳米SiO₂，再加入0.8-1.5份N-十二烷基琥珀酸酐，控制固液质量比为60-80％，将反应瓶置于超声处理器中，加热至40-50℃，超声频率为20-28KHz，进行超声分散处理2-4h，得到超支化聚合物-SiO₂改性环氧树脂绝缘材料。