一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法。所述单组分环氧包封胶的原料包括以下组分：按重量份数计，环氧树脂30～40份、稀释剂10～15份、复配固化剂16～18份、触变剂2～3份、固化促进剂0.3～0.5份、消泡剂0.2～0.3份。所述复配固化剂包括质量比为3:(1～1.5)的咪唑固化剂和增韧固化剂。本技术方案中，制备得到的增韧固化剂，将其与咪唑固化剂、植酸复配得到复配固化剂，用于单组份环氧树脂中；通过增韧固化剂、植酸的协同作用，增强单组份环氧包封胶的流变稳定性；通过增韧固化剂辅助咪唑固化剂增强固化效果，同时抑制脆性，增强抗开裂性，增强粘结性。增强粘结性。

【技术实现步骤摘要】
一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环氧包封胶
，具体为一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧包封胶分为单组分和双组分两种类型；相较于双组分环氧包封胶，单组分环氧包封胶在便捷性、耐温性、粘结性方面性能更优，被广泛用于集成电路、电子元件等封装工艺中。但是，单组分环氧包封胶制备具有技术困难性；其一，现有单组分环氧包封胶中因与固化剂混合，存在流变性能不稳定、保质期短的问题，易使得其在存储或运输过程中流变性能发生变化，导致施胶过程困难或质量下降；其二，环氧包封胶固化后具有脆性，使得其抗剥离、抗开裂性能差。因此，需要在保证流变性能的基础上，增加长期储存性。
[0003]现有技术中，一般为增强环氧包封胶的流变稳定性，通常会使用潜伏性包封胶，如专利CN202110528764.8中，使用胶囊型固化剂；但是胶囊型固化剂，通常包封技术复杂，且固化效果一般，粘结强度不高。因此制作较为简便的潜伏性固化剂增加固化性能十分有必要；另一方面，为了增强环氧包封胶的力学性能，通常会使用填料、增韧剂等助剂，但是对分散性和流变性能的影响。
[0004]综上所述，解决上述问题，制备一种流变稳定的单组分环氧包封胶具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将环氧树脂、稀释剂、固化促进剂、消泡剂依次加入至混合罐中，搅拌均质化，得到混料A；
[0009]S2：在混料A中加入复配固化剂、触变剂，搅拌均质化，脱泡，得到单组分环氧包封胶。
[0010]较为优化地，所述单组分环氧包封胶的原料包括以下组分，按重量份数计，环氧树脂30～40份、稀释剂10～15份、复配固化剂16～18份、触变剂2～3份、固化促进剂0.3～0.5份、消泡剂0.2～0.3份。
[0011]较为优化地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中一种或两种混合物；所述稀释剂为烷基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中一种或多种；所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土中一种或两种；所述固化促进剂为2,4,6
‑
三(二甲胺甲基苯酚)；所述消泡剂为硅烷消泡剂。
[0012]较为优化地，所述复配固化剂包括质量比为3:(1～1.5)的咪唑固化剂和增韧固化剂。
[0013]较为优化地，所述复配固化剂的复配方法为：将咪唑固化剂超声分散在去离子水中；加入增韧固化剂，搅拌均匀；滴加植酸溶液，搅拌反应1～1.5小时；旋蒸去除溶剂，得到复配固化剂。
[0014]较为优化地，所述咪唑固化剂与植酸的质量比为1:(0.5～0.8)。
[0015]较为优化地，所述增韧固化剂的制备方法为：氮气氛围下，将氧化石墨烯分散在去离子水中，加入单宁酸、乙烯基吡咯烷酮，设置温度为95～105℃回流10～12小时，洗涤干燥，得到改性石墨烯；氮气氛围下，将改性石墨烯置于20mL吡啶溶液中，加入1
‑
氨基十一烷酸搅拌均匀；加入马来酸酐，设置温度为92～95℃反应24～36小时；洗涤干燥，得到增韧固化剂。
[0016]较为优化地，所述氧化石墨烯、单宁酸、乙烯基吡咯烷酮的质量比为1:(0.45～0.55):0.05；所述单宁酸、1
‑
氨基十一烷酸、马来酸酐的质量比为1:(0.2～0.4):1。
[0017]较为优化地，所述咪唑固化剂为烷基咪唑，包括2
‑
甲基咪唑、2
‑
乙基咪唑、2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑、2
‑
十一烷基咪唑中一种或多种混合物。
[0018]较为优化地，一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法制备得到的单组分环氧包封胶，其特征在于：所述单组分环氧包封胶的固化过程为：120～125℃固化20分钟，升温至140～145℃固化40分钟。
[0019]本技术方案中，制备得到增韧固化剂，将其与咪唑固化剂、植酸复配得到复配固化剂，通过增韧固化剂和植酸的协同作用，增强单组份环氧包封胶的流变稳定性；通过增韧固化剂辅助咪唑固化剂增强固化效果，同时抑制脆性，增加粘结剂、抗开裂性。
[0020]方案中，为了控制流变稳定性，使用植酸与增韧固化剂与咪唑固化剂复配；对咪唑固化剂钝化处理，抑制低温反应性，从而增强单组份环氧树脂的流变稳定性。制备的单组分环氧包封胶固化过程在先后两个温度下固化，先在120℃下将咪唑固化剂解封固化，然后在140℃下增韧固化剂固化，有效缓冲了固化应力，降低脆性。
[0021]其中，咪唑类固化剂固化活性高，很适合用于制备具有中低温固化温度的单组份环氧包封胶，但是由于其活性较高，通常常温就可以固化，使得流变稳定性低，常温储存性差。因此方案中使用植酸、增韧固化剂对咪唑固化剂通过酸碱成盐反应进行钝化处理，增加流变稳定性。而制备的增韧固化剂的活性基团是端羧基，常温下反应速度低，只有在中温下可以反应，具有良好的常温稳定性。而增韧固化剂中含氧基团可以增加咪唑固化剂的稳定性，保证流变稳定性。
[0022]其中，增韧固化剂通过两步法合成得到；第一步：将氧化石墨烯置于乙烯基吡咯烷酮、单宁酸中，利用氧化石墨烯引发乙烯吡咯烷酮聚合，在其表面接枝小分子的聚乙烯吡咯烷酮；并利用聚乙烯吡咯烷酮与单宁酸之间疏水、氢键作用，以及氧化石墨烯与单宁酸间的氢键作用，表面负载单宁酸，促进增强氧化石墨烯片层间距；两种物质的接枝，协同使得改性石墨烯加入环氧树脂后具有更高的自由体积，显著增强了环氧包封胶的韧性，提高粘结性能。而表面接枝产生的粗糙度，增加了相容性和粘结强度。
[0023]改性石墨烯虽然可以显著增加环氧包封胶的抗开裂性和粘结强度，但是其与环氧树脂基体存在混溶性相对较差的情况，使得固化不均匀；其中，聚乙烯吡咯烷酮的接枝增加了混溶性，而单宁酸接枝虽然增强了剥离强度，但是其芳香基团的堆积与环氧树脂混溶差，使得存在沉淀现象；且其表面具有较多羟基，固化温度较高。因此方案中，进行了第二步反
应处理：将改性石墨烯在吡啶的催化下羟基与酸酐反应，将表面负载的单宁酸进行端羧基化，该羧基具有活性较高，在固化促进剂和咪唑固化剂的促进下，在140℃可以较快速反应固化，实现中温固化。此外，在端羧基化过程中，还引入了1
‑
氨基十一烷酸，其同样具有固化作用，但是其氨基活性较弱，固化温度较高，固化速度较慢，因此，同样在吡啶中，将氨基转化成端羧基，促进固化效果。提高增韧固化剂在环氧树脂中的分散性；且端羧基的出现增加了流体稳定性。
[0024]当然，由于增韧剂表面负载了聚乙烯吡咯烷酮、单宁酸等物质，其加入会增加粘度，降低迁移率，降低固化活性，影响固化效果；方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将环氧树脂、稀释剂、固化促进剂、消泡剂依次加入至混合罐中，搅拌均质化，得到混料A；S2：在混料A中加入复配固化剂、触变剂，搅拌均质化，脱泡，得到单组分环氧包封胶。2.根据权利要求1所述的一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，其特征在于：所述单组分环氧包封胶的原料包括以下组分，按重量份数计，环氧树脂30～40份、稀释剂10～15份、复配固化剂16～18份、触变剂2～3份、固化促进剂0.3～0.5份、消泡剂0.2～0.3份。3.根据权利要求1所述的一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中一种或两种混合物；所述稀释剂为烷基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中一种或多种；所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土中一种或两种；所述固化促进剂为2,4,6
‑
三(二甲胺甲基苯酚)；所述消泡剂为硅烷消泡剂。4.根据权利要求1所述的一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，其特征在于：所述复配固化剂包括质量比为3:(1～1.5)的咪唑固化剂和增韧固化剂。5.根据权利要求4所述的一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，其特征在于：所述复配固化剂的复配方法为：将咪唑固化剂超声分散在去离子水中；加入增韧固化剂，搅拌均匀；滴加植酸溶液，搅拌反应1～1.5小时；旋蒸，得到复配固化剂。6.根据权利要求5所述的一种流变稳定的单组分环氧包封胶的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠福，
申请(专利权)人：道尔化成电子材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：