一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及C08L7/00领域，具体为一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂及其制备方法。本发明专利技术采用环氧树脂30～50份、稀释剂10～15份、螺环原酸酯10～20份、固化剂10～15份、偶联剂1～3份、促进剂1～3份，通过特定制备工艺得到低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，不仅具有优异的力学性能，而且有效改善改性环氧树脂的耐热性和耐候性，且通过控制环氧树脂、螺环原酸酯的质量比为(2.5

【技术实现步骤摘要】
一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及C09J163/00领域，具体为一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在现代电子技术中，为了保证电子线路及其光电元器件的稳定性，胶黏剂封装是必不可少的环节，其中环氧树脂胶和有机硅胶广泛应用于电子封装领域。环氧树脂胶固化时体积收缩率在5％左右，环氧树脂固化时因体积收缩产生的残余应力导致粘结强度下降甚至脱胶，若应用于应力敏感型电子元器件的灌封料的残余应力使电子元器件的性能变劣、参数漂移。由于环氧树脂和固化剂本身的粘度都非常高，甚至部分环氧树脂是以固体状态存在，因而使用过程中通常会加入大量的稀释剂来降低材料粘度，目前最常用的是羟醛缩合稀释体系，稀释效果好，价格低廉。但是羟醛缩合稀释体系原材料易燃易爆，极易挥发，毒性较大，给生产和使用过程带来很多隐患；另外由于羟醛缩合稀释体系极易挥发，加上环氧体系本身固化收缩的特性，导致材料固化之后收缩率较大，严重影响了其材料的粘结性能和填充补强效果。
[0003]中国专利CN108485187B公开了一种改性环氧树脂材料及其制备方法、应用和风叶，通过采用氢化双酚A型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、海因环氧树脂在固化剂、改性剂及其他助剂存在的条件下得到具有一定耐热性和耐候性的改性环氧树脂，尤其适用于风力发电机的风叶领域，但是要满足电子胶粘剂领域对于低应力、力学性能、耐电性的要求还有一定的差距。中国专利CN106281171B公开了一种环氧树脂助焊剂、其制备方法及应用，通过采用环氧树脂、松香树脂和固化剂及其他助剂得到了高机械强度、高粘结性的环氧树脂，可在室温下储存，但是未充分考虑到将环氧树脂实际应用到电子胶粘剂领域中由于环氧树脂固化收缩导致其力学性能和粘结性能下降，无法继续满足现实应用的需求；
[0004]因此，提供一种低收缩、高韧性、低应力、满足电子胶粘剂领域中的实际应用要求的改性环氧树脂，具有重要的现实研究和应用意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术一方面提供了一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，按重量份计，其制备原料至少包括：环氧树脂30～50份、稀释剂10～15份、螺环原酸酯10～20份、10～15固化剂、1～3偶联剂、1～3份促进剂。
[0006]所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，氢化双酚F型环氧树脂，有机硅环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的至少一种。
[0007]为了降低双酚A型环氧树脂和固化剂本身的粘度，减少稀释剂的使用量，提高生产效益，作为一种优选的技术方案，所述环氧树脂至少包括双酚A型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂；优选的，所述双酚A型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂的质量比为(2
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4)：(2
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5)，不仅防止由于体系粘度过高导致加工困难、并带来不必要的安全隐患，还可以有效改善改性
环氧树脂的力学性能和耐候性能，便于后续加工，满足电子胶粘剂封装领域的实际应用要求；
[0008]由于环氧树脂分子结构和分子量对应力有一定影响，为了尽可能地降低改性环氧树脂的热胀冷缩应力，作为一种优选的技术方案，所述双酚A型环氧树脂的粘度为9000
‑
15000mPa.s(25℃)；所述氢化双酚F型环氧树脂的粘度为180
‑
250mPa.s(25℃)；
[0009]环氧树脂的环氧当量一定程度表明了环氧树脂和固化剂的反应程度，作为一种优选的技术方案，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为180
‑
200g/eq；所述氢化双酚F型环氧树脂的环氧当量为160
‑
220g/eq；
[0010]所述双酚A型环氧树脂选自jER827、jER828、jER828EL、jER828US、jER828XA中的至少一种；优选的，所述双酚A型环氧树脂为jER828，环氧当量为184
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194g/eq，粘度为12000
‑
15000mPa.s(25℃)，购买自上海众司实业有限公司；
[0011]所述氢化双酚F型环氧树脂为YL6753，环氧当量为180g/eq，粘度为200mPa.s(25℃)，购买自上海众司实业有限公司；
[0012]所述螺环原酸酯为自制螺环原酸酯或自制改性不饱和螺环原酸酯中的至少一种。
[0013]所述螺环原酸酯为自制螺环原酸酯；
[0014]所述自制螺环原酸酯的合成步骤为：
[0015](1)将二元醇与二正丁基氧化锡溶解在甲苯溶剂中，加热回流10
‑
15h后得到二正丁基氧化锡和二元醇的环状缩合物；
[0016](2)将步骤(1)生成的环状缩合物直接转移到反应容器中，加入二硫化碳，在80
‑
100℃下继续反应5
‑
7h，即可得到所述自制螺环原酸酯。
[0017]作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中加热温度为100
‑
130℃；优选的，所述加热温度为120℃；
[0018]作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中二元醇为C2
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C4二元醇；优选的，所述步骤(1)中二元醇为乙二醇，可以最大程度地提高自制螺环原酸酯的产率；
[0019]所述二硫化碳为分析纯，购买自南京化学试剂有限公司；所述二正丁基氧化锡为工业级，购买自上海贝合化工有限公司；所述甲苯、乙二醇为分析纯，购买自国药集团化学试剂有限公司；
[0020]所述稀释剂选自二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、环戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种；优选的，所述稀释剂为二缩水甘油醚、环戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚的组合，优选的，所述二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚的质量比为1：(1.2
‑
1.6)：(1.5
‑
2)，无毒、环保、高效，协同本体系的氢化双酚F型环氧树脂降低改性环氧树脂的粘度，有效改善改性环氧树脂的耐候性、耐热性和韧性，满足后续应用于电子胶粘剂领域的较高要求；
[0021]所述二缩水甘油醚的CAS号为2238
‑
07
‑
5，纯度为95％，购买自上海迈瑞尔化学技术有限公司；所述聚乙二醇二缩水甘油醚的CAS号为39443
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66
‑
8，环氧值为0.70
‑
0.80mol/100g，粘度为5
‑
25mPa.s(25℃)，购买自上海麦克林生化科技有限公司；所述间苯二酚二缩水甘油醚的CAS号为101
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90
‑
6，纯度为99％，购买自武汉荣灿生物科技有限公司；
[0022]作为一种优选的技术方案，所述固化剂选自聚醚胺、氢化间苯二胺、氢化邻甲基间
苯二胺中的至少一种；优选的，所述固化剂为聚醚胺，充分配合本体系的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，按重量份计，其制备原料至少包括：环氧树脂30～50份、稀释剂10～15份、螺环原酸酯10～20份、固化剂10～15份、偶联剂1～3份、促进剂1～3份。2.根据权利要求1所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，氢化双酚F型环氧树脂，有机硅环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂至少包括双酚A型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂。4.根据权利要求2或3所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂25℃下的粘度为9000
‑
15000mPa.s；所述氢化双酚F型环氧树脂25℃下的粘度为180
‑
250mPa.s。5.根据权利要求3或4所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为180
‑
200g/eq；所述氢化双酚F型环氧树脂的环氧当量为160
‑
220g/eq。6.根据权利要求1所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述稀释剂选自二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、环戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种低收缩、高韧性、低应力的改性环氧树脂，其特征在于，所述稀释剂为二缩水甘油醚、环戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚的组合，所述二缩水甘油醚、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继宝，王新刚，
申请(专利权)人：深圳市撒比斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：