【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胶黏剂，尤其涉及一种液体环氧胶黏剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、芯片封装胶作为芯片的保护体，除了保护芯片不受外界灰尘、潮气、离子、辐射、机械冲击外，还起到了机械支撑和散热的功能。而空天装备具有强推力、大负载的特点，在发射、飞行、降落等过程中会产生宽频、高量级的振动，同时复杂的运行环境也对空天装备用集成电路材料的环境适应性和可靠性提出了更高要求。
2、为了应对空天装备严苛的作业环境，用于该领域的芯片封装胶需兼具优异的施工性、耐热性(即高玻璃化转变温度tg)和低热膨胀系数cte的综合性能。因为，高热膨胀系数的封装胶在不同温度的冲击下或热循环过程中容易造成翘曲变形，严重影响芯片寿命；低玻璃化转变温度的封装胶严重限制了芯片的工作范围。
3、增加无机填料含量是降低封装胶热膨胀系数的主要方法，但是高填充比会导致黏度升高，触变性能下降，不利于施工；而提高溶剂比例可使黏度降低，但会严重影响封装胶的玻璃化转变温度。也就是说，良好的流动性、高tg以及低cte之间存在冲突，难以兼顾。因此，有必要开发一种具有高耐热性、低热膨胀系数同时具备良好施工性能的环氧体系封装胶。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种液体环氧胶黏剂及其制备方法和应用，该液体环氧胶黏剂可作为空天装备中的芯片封装胶使用，兼具高耐热性、低热膨胀系数和良好施工性能。
2、第一方面，本专利技术提供一种液体环氧胶黏剂，包括环氧树脂、填料、活性稀释剂和固化剂，所述环氧树
3、
4、其中，r1、r2、r3、r4相同或不同，各自独立地表示h、甲基、乙基或丙基。
5、环氧类胶黏剂素有万能胶和大力胶之称，在航空、建筑、机械、电器、化工、石油、铁路、轻工、农机、工艺美术、文体用品、文物修复、日常生活等领域获得了相当广泛和非常成功的应用。其中，基本成分是环氧树脂和固化剂，环氧树脂作为黏合剂，由于环氧树脂本身是热塑性线性结构的化合物，不能直接做黏合剂，必须加入固化剂并在一定条件下进行固化交联反应，生成不熔、不溶的体型网状结构。稀释剂的作用是降低黏合剂的黏度，改善工艺性，增加对被粘物的浸润性。填料则具有降低成本，改善各项性能的作用。因此，如
技术介绍
所述，本领域常见的改进胶黏剂性能的方式是增加无机填料含量或提高溶剂比例，但这不利于得到兼具高耐热性、低热膨胀系数和良好施工性能的胶黏剂。
6、本专利技术打破常规改进思路，从环氧树脂角度进行改进。用作黏合剂的环氧树脂的相对分子量一般为300～7000，黏度为15～55pa·s，主要品种为缩水甘油型环氧树脂和环氧化烯烃，最常见的有双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。但本专利技术研究发现，选用特定的双酚型缩水甘油醚环氧树脂用在本专利技术体系中，可以得到具有流动性好、操作便捷、固化后具有热膨胀系数低、耐热程度高的环氧胶黏剂。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂选自以下结构式所示化合物中的至少一种：
8、
9、在本专利技术的一些实施例中，所述环氧树脂还包含双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂在所述环氧树脂中的质量占比不低于50％。
10、本专利技术的环氧树脂中可以掺杂一些常规的环氧树脂，但需保证所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂在所述环氧树脂中的质量占比不低于50％，否则最终所得环氧胶黏剂的性能明显降低。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述填料的粒径小于等于60μm，优选小于等于30μm。
12、本专利技术所述填料可选用胶黏剂领域常用的填料，如氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅等中的一种或多种。所述填料的形状为球形、方形或者无规则多边形，优选为球形。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述填料为硅烷偶联剂改性的填料，所述硅烷偶联剂优选为带有环氧基团硅烷偶联剂(例如kh560)、带有甲基基团硅烷偶联剂(例如kh570)、带有氨基基团硅烷偶联剂(例如kh550)、带有苯环基团硅烷偶联剂中的一种或多种。
14、采用上述硅烷偶联剂对填料进行改性，使填料表面的羟基被部分取代或者全取代，有利于减小填料表面极性。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述活性稀释剂选自丙稀基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、亚烷基缩水甘油醚、1，4-丁二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,6-乙二醇二缩水甘油醚，二烯丙基双酚a二缩水甘油醚、二缩水甘油醚(又名二(2-环氧丙基)醚)、苄基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚，双酚f二缩水甘油、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲酸酯、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。
16、在本专利技术的一些实施例中，所述固化剂选自邻苯二甲酸酐、4-甲基苯酐、氢化-4-甲苯酐、甲基六氢苯酐异构体混合物、甲基四氢苯酐异构体混合物、4,4-氧双邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢苯酐中的一种或多种，优选氢化-4-甲苯酐和/或甲基六氢苯酐异构体混合物。
17、在本专利技术的一些实施例中，所述环氧胶黏剂还包括催化剂、助剂和可选的着色剂，按重量份数计，所述环氧胶黏剂包括以下组分：1-15份环氧树脂、45-85份填料、1-20份活性稀释剂、2-35份固化剂、0.001-2份催化剂、0.001-5份助剂、0-2份着色剂。
18、催化剂可以加快环氧树脂的固化速度。在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂选自1-乙基咪唑、1-丁基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-异丙基咪唑、2-丙基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐以及咪唑类改性物中的一种或多种，优选2-乙基-4-甲基咪唑和/或1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。
19、在本专利技术的一些实施例中，所述助剂包括流平剂、消泡剂和分散剂中的一种或多种。所述助剂也可称之为改性剂，是为了改善胶黏剂的某一方面性能，以满足特殊要求而加入的一些组分。除了上述提及的流平剂、消泡剂和分散剂，还可以包括防腐剂、阻燃剂等。
20、其中，所述流平剂可选自yck-t65、byk公司的rheobyk-r 605、byk-rheobyk-r 606中的一种或多种。
21、所述消泡剂可选自xp96、op10、aeo-9、byk-088中的一种或多种。
22、所述分散剂可选自byk sw1333、byk rheobyk-401、byk-rheobyk-r 607中的一种或多种。
23、在本专利技术的一些实施例中，所述着色剂选自炭黑、钛白粉、铜粉、铝粉、荧光黄、酞菁绿、酞菁蓝、荧光黄中的一种或多种。
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【技术保护点】
1.一种液体环氧胶黏剂，其特征在于，包括环氧树脂、填料、活性稀释剂和固化剂，所述环氧树脂包含双酚型缩水甘油醚环氧树脂，其通式如下：
2.根据权利要求1所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂选自以下结构式(1)～(6)所示化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1或2所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂还包含双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂在所述环氧树脂中的质量占比不低于50％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述填料的粒径小于等于60μm，优选小于等于30μm；
5.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自丙稀基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、亚烷基缩水甘油醚、1，4-丁二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,6-乙二醇二缩水甘油醚，二烯丙基双酚A二缩
6.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述固化剂选自邻苯二甲酸酐、4-甲基苯酐、氢化-4-甲苯酐、甲基六氢苯酐异构体混合物、甲基四氢苯酐异构体混合物、4,4-氧双邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢苯酐中的一种或多种，优选氢化-4-甲苯酐和/或甲基六氢苯酐异构体混合物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述环氧胶黏剂还包括催化剂、助剂和可选的着色剂，按重量份数计，所述环氧胶黏剂包括以下组分：1-15份环氧树脂、45-85份填料、1-20份活性稀释剂、2-35份固化剂、0.001-2份催化剂、0.001-5份助剂和0-2份着色剂。
8.根据权利要求7所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述催化剂选自1-乙基咪唑、1-丁基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-异丙基咪唑、2-丙基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐以及咪唑类改性物中的一种或多种，优选2-乙基-4-甲基咪唑和/或1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。
9.根据权利要求7所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述助剂包括流平剂、消泡剂和分散剂中的一种或多种；
10.根据权利要求1-9任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述环氧胶黏剂的黏度≤60000mpa.s(25℃)，玻璃化转变温度不低于100℃(DSC法)，热膨胀系数不高于80ppm/℃(25℃-180℃)。
11.权利要求1-10任一项所述的液体环氧胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.权利要求1-10任一项所述的液体环氧胶黏剂在空天装备中的应用，优选地，所述环氧胶黏剂用作空天装备中的芯片封装胶。
...【技术特征摘要】
1.一种液体环氧胶黏剂，其特征在于，包括环氧树脂、填料、活性稀释剂和固化剂，所述环氧树脂包含双酚型缩水甘油醚环氧树脂，其通式如下：
2.根据权利要求1所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂选自以下结构式(1)～(6)所示化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1或2所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂还包含双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种，所述双酚型缩水甘油醚环氧树脂在所述环氧树脂中的质量占比不低于50％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述填料的粒径小于等于60μm，优选小于等于30μm；
5.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自丙稀基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、亚烷基缩水甘油醚、1，4-丁二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,6-乙二醇二缩水甘油醚，二烯丙基双酚a二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚，双酚f二缩水甘油、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲酸酯、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的液体环氧胶黏剂，其特征在于，所述固化剂选自邻苯二甲酸酐、4-甲基苯酐、氢化-4-甲苯酐、甲基六氢苯酐异...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷建龙，宋志国，郭其鹏，沈晓，刘森，
申请(专利权)人：浙江国能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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