耐高温环氧密封胶制造技术

本发明专利技术属于胶黏剂材料技术领域，具体涉及一种耐高温的环氧密封胶，由下列质量份数的原料制成：主体树脂20份～30份，固化剂20份～30份，固化促进剂0.5份～2.5份，导热填料75份～85份，稀土氧化物填料0.5份～3份，气相二氧化硅0.5份～3份，消泡剂0.5份～2份，色料0份～1.5份，所述主体树脂为桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂，所述固化剂为MNA，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂，所述导热填料为氮化铜或氮化硼，所述稀土氧化物为选自氧化镧和氧化铈中的至少一种，所述消泡剂为有机硅烷消泡剂。本发明专利技术的环氧密封胶具有良好的粘接性和拉伸强度，且柔韧性很好，可耐高温，可适用于高温工作环境。

High Temperature Resistant Epoxy Sealant

The invention belongs to the technical field of adhesives, and specifically relates to a high temperature resistant epoxy sealant, which is made of 20 to 30 parts of main resin, 20 to 30 parts of curing agent, 0.5 to 2.5 parts of curing accelerator, 75 to 85 parts of thermal conductive filler, 0.5 to 3 parts of rare earth oxide filler, 0.5 to 3 parts of gaseous silica, 0.5 to 2 parts of defoamer, and 0.5 to 2 parts of color material. The main resin is tung oil based NBR modified epoxy resin, the curing agent is MNA, the curing accelerator is imidazole type curing accelerator, the heat conducting filler is copper nitride or boron nitride, the rare earth oxide is at least one of the selected lanthanum oxide and cerium oxide, and the defoamer is organosilane defoamer. The epoxy sealant of the invention has good adhesion and tensile strength, good flexibility, high temperature resistance and is suitable for high temperature working environment.

【技术实现步骤摘要】
耐高温环氧密封胶
本专利技术属于胶黏剂材料
，具体涉及一种耐高温环氧密封胶及其制备方法。
技术介绍
随着全球对环境保护的日益重视和电子元器件向高密度化、微型化的方向发展，对电子封装材料性能的要求也越来越高。电子产品的零部件的制造过程中大都需要使用胶黏剂进行粘结和密封。例如，在电路板的电子元器件焊接前，带有插脚或SMD的组件通常先用胶水粘接到PCB板上。这样可以将很多电容器、电解电容器和线圈放置在电路板上，且在几秒钟内固化以防止它们在PCB板上下落或滑动。固定的组件可以一次性进行回流焊，这样节省了时间也加速了生产。由于环保要求，电子封装行业中的焊接材料已经广泛使用无铅焊料。而目前开发的无铅焊料的熔点较传统的Sn-Pb焊料高出30℃~40℃。因此，无铅焊料的回流焊峰值也相应提高，高达260℃。目前广泛使用的环氧树脂材料，经过回流焊后会造成强度下降等问题。这样，对于封装材料经高温后的粘性、密封性等性能方面的要求就相应提高。目前市场上使用的导热胶黏剂中，环氧胶黏剂因粘结工艺简单，无需加压试胶，且胶体耐化学性能优异，得到广泛推广。但环氧树脂作为主体树脂的胶黏剂仍存在一些待改进之处，例如，其高温回流焊下拉伸强度有所降低、柔韧不足，气密性会有所下降。基于这些问题，提高环氧胶黏剂的拉伸强度和柔韧性等性能，对于提高环氧密封胶性能，促进电子产品使用寿命进一步提高的具有广泛应用价值。
技术实现思路
为了解决现有技术中环氧胶黏剂高温下性能下降的问题，本专利技术提供一种耐高温环氧密封胶，该胶黏剂具有优良的耐高温性能和抗老化性能。本专利技术的技术方案如下：一种耐高温环氧密封胶，其由下列质量份数的原料制成：由下列质量份数的原料制成：主体树脂　　　20份～30份，固化剂　　　20份～30份，固化促进剂　　　0.5份～2.5份，导热填料　75份～85份，稀土氧化物填料　　　0.5份～3份，气相二氧化硅　　　0.5份～3份，消泡剂　　　0.5份～2份，色料　　　0份～1.5份；其中，所述主体树脂为桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂，所述固化剂为MNA，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂，所述导热填料为氮化铜或氮化硼，所述稀土氧化物为选自氧化镧和氧化铈中的至少一种，所述消泡剂为有机硅烷消泡剂。在本专利技术中固化剂MNA(甲基纳迪克酸酐)室温下粘度小，吸湿性小用量小，使用MNA固化的密封胶产物具有优良的耐热性和硬度，固化收缩率小。导热填料为氮化铜或氮化硼，二者的导热系数非常高，可以提高密封胶的耐温性能，导热填料优选纳米级细粉，更利于填料的混合均匀。导热填料的使用比例非常关键，主体树脂与填料界面的结合强度与填料的比表面积、表面处理有密切关系。填料表面的润湿程度影响填料与树脂本体的黏结程度，填料分散均匀，更有利于导热性提高，耐温性能更稳定。稀土氧化物填料，因稀土元素具有丰富的4f电子结构，丰富的能级跃迁，很强的自旋轨道耦合，因此稀土氧化物具有多样化的晶体结构。稀土氧化物对光、热、电等性能有显著影响，这些特性使得稀土氧化物的加入可以明显影响密封胶的耐温性能，提高老化系数，扩大密封胶的使用范围。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，其原料中所述桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂按照以下过程制备，以下原料用量为质量份数：（1）桐油酸制备：向桐油和水体积比为1:1的混合物中，加入5%质量比的氢氧化钠，所得混合物在170℃~190℃、0.8MPa~1.3MPa条件下水解3小时~4小时，静置分层，分出上层得到桐油酸；（2）羧基桐油橡胶制备：将去离子水100份加入反应瓶中，向其中加入乳化剂十二烷基磺酸钠0.4份，搅拌均匀，然后依次加入步骤（1）制备得到的桐油酸12份、丙烯腈6份、引发剂过氧化苯甲酰0.3份和聚合分子量调节剂正丁硫醇0.2份，升温至40℃~60℃，然后氮气氛围反应5~6小时，静置分层，分出上层，洗涤后干燥，得到半固体羧基桐油橡胶；（3）羧基桐油橡胶改性环氧树脂制备：取步骤（2）制备得到的羧基桐油橡胶5份，多官能团环氧树脂100份和催化剂三苯基膦0.1份，在110℃~140℃下反应3~4小时，得到羧基桐油橡胶改性环氧树脂。本专利技术实施例中多官能团环氧树脂选用亨斯迈MY9663环氧树脂。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，其原料中所述咪唑类固化促进剂选自2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐中的至少一种。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，其原料中所述气相二氧化硅是表面为疏水性并具有7～40nm的初级粒径和50～380m2/g的比表面积的气相二氧化硅；所述色料为白炭黑、氧化锌、钼酸盐颜料、氧化铁颜料、铬颜料、群青、酞菁蓝、有机红颜料、有机紫颜料、有机橙颜料中的至少其中之一，所述填料的粒径不超过300目。气相二氧化硅粒径很小，比表面积大，表面能大，分散性能好、具有优越的稳定性、补强性和触变性。本专利技术的气相二氧化硅是一种至少其表面为疏水性并具有7～40nm的初级粒径和50～380m2/g的比表面积的气相二氧化硅。本专利技术实施例中选用的有气相二氧化硅RY200S(气相二氧化硅粉末A1)具有16nm的初级粒径和130m2/g的比表面积，该气相二氧化硅RY50(气相二氧化硅粉末A2)具有40nm的初级粒径和50m2/g的比表面积，该气相二氧化硅RY300(气相二氧化硅粉末A3)具有7nm的初级粒径和300m2/g的比表面积，并且该气相二氧化硅130(气相二氧化硅粉末B)具有16nm的初级粒径和130m2/g的比表面积。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，其原料中所述消泡剂是聚二甲基硅氧烷和聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或者两者的混合物。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，其原料中还包含偶联剂，所述偶联剂是氟碳表面活性剂全氟癸烯对氧苯磺酸钠，所述偶联剂与主体树脂的质量比为0.2～0.5：20。偶联剂能够保证固化后体系中有机相和无机相的充分结合，保证胶的品质。进一步地，本专利技术所述的环氧密封胶，具体由下列质量份数的原料制成：桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂20份，MNA23份，2-甲基咪唑2份，气相硅二氧化硅2份，氮化铜78份，氧化铈0.5份，聚醚改性有机硅消泡剂1份，全氟癸烯对氧苯磺酸钠0.3份，白炭黑1.5份。另一方面，本专利技术还提供所述环氧密封胶的制备方法，包含以下步骤：将主体树脂和偶联剂加入混合搅拌釜中，在室温下高速搅拌0.5~1小时，分散均匀；然后加入气相二氧化硅、色料、填料和消泡剂，继续在室温下高速搅拌0.5~1小时，分散均匀；最后加入固化剂和固化促进剂，在室温下、真空度大于0.09MPa真空条件下，高速搅拌2~3小时，即得。相比于目前市售的环氧密封胶，本专利技术的胶黏剂在制备该主体树脂时，首先采用桐油为原料，桐油水解得到的桐油酸（顺,反,反-9,11,13-十八碳三烯酸）属于长链的不饱和脂肪酸，通过乳液聚合桐油酸、丙烯腈和多官能团环氧树脂得到桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂，桐油酸的羧基引入增加了改性环氧树脂的相容性，赋予高强度，具有良好的粘接性和耐老化性，改进耐磨性和撕裂强度。环氧树脂的固化剂，使用MNA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温环氧密封胶，其特征在于，由下列质量份数的原料制成：主体树脂 　     　　20份～30份，固化剂 　　       　20份～30份，固化促进剂 　　   　0.5份～2.5份，导热填料          　75份～85份，稀土氧化物填料　　　0.5份～3份，气相二氧化硅 　　　 0.5份～3份，消泡剂 　　　       0.5份～2份，色料 　　　         0份～1.5份；其中，所述主体树脂为桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂，所述固化剂为MNA，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂，所述导热填料为氮化铜或氮化硼，所述稀土氧化物为选自氧化镧和氧化铈中的至少一种，所述消泡剂为有机硅烷消泡剂。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温环氧密封胶，其特征在于，由下列质量份数的原料制成：主体树脂　　　20份～30份，固化剂　　　20份～30份，固化促进剂　　　0.5份～2.5份，导热填料　75份～85份，稀土氧化物填料　　　0.5份～3份，气相二氧化硅　　　0.5份～3份，消泡剂　　　0.5份～2份，色料　　　0份～1.5份；其中，所述主体树脂为桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂，所述固化剂为MNA，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂，所述导热填料为氮化铜或氮化硼，所述稀土氧化物为选自氧化镧和氧化铈中的至少一种，所述消泡剂为有机硅烷消泡剂。2.根据权利要求1所述的环氧密封胶，其特征在于，所述桐油基丁腈橡胶改性环氧树脂按照以下过程制备，以下原料用量为质量份数：（1）桐油酸制备：向桐油和水体积比为1:1的混合物中，加入5%质量比的氢氧化钠，所得混合物在170℃~190℃、0.8MPa~1.3MPa条件下水解3~4小时，静置分层，分出上层得到桐油酸；（2）羧基桐油橡胶制备：将去离子水100份加入反应瓶中，向其中加入乳化剂十二烷基磺酸钠0.4份，搅拌均匀，然后依次加入步骤（1）制备得到的桐油酸12份、丙烯腈6份、引发剂过氧化苯甲酰0.3份和聚合分子量调节剂正丁硫醇0.2份，升温至40~60℃，然后氮气氛围反应5~6小时，静置分层，分出上层，洗涤后干燥，得到半固体羧基桐油橡胶；（3）羧基桐油橡胶改性环氧树脂制备：取步骤（2）制备得到的羧基桐油橡胶5份，多官能团环氧树脂100份和催化剂三苯基膦0.1份，在110℃~140℃下反应3~4小时，得到羧基桐油橡胶改性环氧树脂。3.根据权利要求2所述的环氧密封胶，其特征在于，所述咪唑类固化促进剂选自2-甲基咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟国沅，
申请(专利权)人：东莞市沅邦电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44