CN102051147A - 单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，它由如下组分组成：(1)50-100wt％环保型丙烯酸酯类树脂，(2)0-50wt％环保性溶剂，(3)0-30wt％的补强剂，(4)0-20wt％的助剂，其中，环保型有机硅-丙烯酸酯树脂以丙烯酸酯类单体、烯类有机硅单体、烯烃类单体、烯基芳族化合物类单体、环保性溶剂为原料，采用热引发剂或氧化还原引发剂，溶液聚合法共聚得到，固含量为20-80wt％。本发明提出的一种新型单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，具有安全无毒、弹性好、耐候性好、施工方便、贮存稳定性好、涂胶方便等优点；另一方面，其应用广泛，可以广泛应用在电子器件、集成电路、印刷电路、LED芯片等的保护涂层、保护胶黏剂、封装材料等。

Description

单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶及其应用

技术领域

本发明涉及化工、电子等领域，是关于一种新型单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶及其应用。

背景技术

电子胶是一个广泛的称呼，用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护。

为了确保电路板、电子器件、LED芯片等在使用过程中保持良好的绝缘性能，避免外部冲击及损坏，不会受到机械、热、潮湿、灰尘、油烟、腐蚀气体等的影响，需要对其涂覆保护涂层或进行封装处理。目前常用的电子胶有环氧树脂胶粘剂、有机硅胶粘剂、溶剂型聚氨酯胶粘剂、溶剂型酚醛胶粘剂等。其中环氧树脂电子胶粘剂粘结性能好、价格便宜，但容易开裂、耐紫外和耐温性差；有机硅电子胶粘剂耐紫外和耐温性能优异，但粘结性能差、价格昂贵，溶剂型的聚氨酯或酚醛电子胶粘剂由于含有大量有机溶剂，在环境保护要求日益严格的今天，使用受到严格的限制。

随着电子工业向小型化、精密化方向的发展和对环境保护的呼声日趋高涨，在电子元件、集成电路、液晶屏、电子封装、LED封装、印刷电路等的生产中，胶粘剂在电子工业中的运用愈来愈受到人们的重视，成为当今研究和开发的热点。高性能的电子胶的需求与日俱增，应用前景十分广阔，对于目前快速发展的电子行业来说，亟待开发性价比高、耐吸湿性、耐热性好、单组分、固化迅速、贮存稳定性好、胶接强度高、涂胶方便的电子胶粘剂产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对已有的电子胶存在有毒、容易开裂、污染环境的问题，提供一种性能优异、安全无毒的环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。

本发明另一个要解决的技术问题是，提供上述环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的应用，为电子元件、集成电路、液晶屏、电子封装、LED封装、印刷电路等应用过程提供一种保护涂层。

本发明采用的技术方案如下：

一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，是由如下组分组成：

(1)50-100wt％环保型丙烯酸酯类树脂，

(2)0-50wt％环保性溶剂，

(3)0-30wt％的补强剂，

(4)0-20wt％的助剂，

其中环保型有机硅-丙烯酸酯树脂以丙烯酸酯类单体、烯类有机硅单体、烯烃类单体、烯基芳族化合物类单体、环保性溶剂为原料，采用热引发剂或氧化还原引发剂，溶液聚合法共聚得到，固含量为20-80wt％。

本发明提出的一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的制备方法，是将环保型有机硅-丙烯酸酯树脂、非必需环保性溶剂、非必需补强剂、非必需助剂采用搅拌共混的方法获得。

在上述方案基础上，所述的环保型丙烯酸酯类树脂是以25-65wt％丙烯酸酯类单体、10-40wt％的烯类有机硅单体、5-40wt％的烯烃类单体、0-30wt％烯基芳族化合物类单体、20-60wt％环保性溶剂为原料，采用热引发剂或氧化还原引发剂，溶液聚合法共聚得到，固含量为40-80wt％。

环保型丙烯酸酯类树脂的制备方法如下：将丙烯酸酯类单体、烯类有机硅单体、烯烃类单体、非必需烯基芳族化合物类单体溶解在环保型溶剂中，共聚的引发剂为热引发剂或氧化还原引发剂，采用溶液聚合法共聚反应。

在上述方案基础上，所述的丙烯酸酯类单体是C3-C45的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯单体中的一种或几种，非限定实例如丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、2-氰基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸正辛酯等、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯等。

所述的烯类有机硅单体为含有C7-C40的乙烯基硅氧烷中的一种或几种，非限定实例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、1-(三甲基硅氧烷)环己烯、烯丙基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基二甲氧基硅烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1-甲基丙烯酰氧丙基-3，5，7-三乙烯基1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷等。

所述的烯烃类单体是C4-C45的烯烃、二烯烃、环烯烃、环二烯烃单体中的一种或几种，非限定实例如丁二烯、异丁烯、二异丁烯、异戊二烯、环戊二烯。

所述的烯基芳族化合物类单体是C8-C45的烯基芳族化合物中的一种或几种，非限定实例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、3，4-二甲基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、二乙烯基苯等。

所述的热引发剂或氧化还原引发剂，如有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、有机过氧化物-还原剂(Fe²⁺、Co²⁺)等变价离子、有机过氧化物-叔胺类有机化合物中的一种，非限定实例如过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、氢过氧化异丙苯、氢过氧化特丁基、氢过氧化对孟烷、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化环己酮-环烷酸亚铁盐、过氧化二苯甲酰-环烷酸亚钴盐、过氧化二苯甲酰-硫醇、叔丁基过氧化氢-N，N-二甲基十二烷基胺、过氧化环己酮-二甲基十二烷基胺；十二烷基二甲基叔胺等。

所述的环保型溶剂为C3-C10的醇类溶剂、C4-C10的丙二醇醚类溶剂、C5-C15的丙二醇醚烷酸酯类溶剂、吡咯烷酮类溶剂和C6-C10的二酸二酯类溶剂中的一种或几种，非限定实例如丙二醇、丙三醇(甘油)、异丙醇、一缩二乙二醇(二甘醇)、二缩三乙二醇(三甘醇)、丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇醚醋酸酯、N-甲基吡咯烷酮、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯等。

本发明提出的一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的制备方法，补强剂为粒径为100nm-100μm的无机填料中的一种或几种，非限定实例如白炭黑、石英粉、硅灰石、云母粉、氧化铝、氧化锆等。

本发明提出的一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的制备方法，所用的助剂为胶黏剂或涂膜材料中常用分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂、阻燃剂、防沉剂、颜料、UV吸收剂中的一种或几种。

一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的应用，所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶用于电子器件、集成电路、印刷电路、LED芯片等的保护涂层、保护胶黏剂和封装材料。

本发明具有下列优点：一方面，本发明提出的一种新型单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，具有安全无毒、弹性好、耐候性好、施工方便、贮存稳定性好、涂胶方便等优点；另一方面，其应用广泛，可以广泛应用在电子器件、集成电路、印刷电路、LED芯片等的保护涂层、保护胶黏剂、封装材料等。

具体实施方式

实施例1：

将25克甲基丙烯酸丁酯、10克甲基丙烯酸羟乙酯、15克甲基丙烯酸-2-甲基酯、15克甲基丙烯酰氧丙基二乙氧基硅烷、5克环戊二烯、5克苯乙烯缓缓加入10克丙二醇丁醚、15克N-甲基吡咯烷酮混合溶剂中搅拌均匀，以过氧化环己酮为引发剂，在70-90℃条件下，采用溶液聚合方法，反应7小时，即得到环保型有机硅-丙烯酸酯树脂，直接用于环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。

一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的应用，所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶用于电子器件、集成电路、印刷电路、LED芯片等的保护涂层、保护胶黏剂和封装材料。

实施例2：

将5克丙烯酸丁酯、5克甲基丙烯酸、15克2-氰基丙烯酸甲酯、10克乙烯基苯基二甲氧基硅烷、5克烯丙基二硅氧烷、10克二异丁烯缓缓加入30克N-甲基吡咯烷酮、20克二丙二醇甲醚中混合均匀，以偶氮二异丁腈为引发剂，在70-90℃条件下，采用溶液聚合方法，反应10小时，得到环保型有机硅-丙烯酸酯树脂。

其他同实施例1。

实施例3：

本实施例中，将5克甲基丙烯酸丁酯、15克甲基丙烯酸乙酯、5克丙烯酸丁酯、7克乙烯基苯基二甲氧基硅烷、3克甲基丙烯酰氧丙基二乙氧基硅烷、5克4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-环己烯缓缓加入30克己二酸二甲酯、30克戊二酸二甲酯溶剂中混合均匀，以叔丁基过氧化氢-N，N-二甲基十二烷基胺为引发剂，在40-60℃条件下，采用溶液聚合方法，反应20小时，得到环保型丙烯酸酯类树脂。

其他同实施例1。

实施例4：

本实施例中，将15克甲基丙烯酸甲酯、15克丙烯酸异辛酯、5克丙烯酸羟丙酯、10克烯丙基二硅氧烷、5克四甲基四乙烯基环四硅氧烷、10克3-羟基-6，6-二甲基-1-庚烯、5克1克α-甲基苯乙烯缓缓加入15克N-甲基吡咯烷酮、10克丙二醇醚醋酸酯、5克丙二醇单甲醚溶剂中混合均匀，以过氧化环己酮-环烷酸亚铁盐为引发剂，在40-60℃条件下，采用溶液聚合方法，反应10小时，得到环保型丙烯酸酯类树脂。

其他同实施例1。

实施例5：

在30克一缩二乙二醇中，加入0.3克荧光标识剂，1000转/分速度分散30分钟，再加入70克实施例1的环保型有机硅-丙烯酸酯树脂，混合均匀，得到环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。

其他同实施例1。

实施例6：

将15克石英粉、0.3克分散剂加入30克丙二醇丁醚醋酸酯中，3000转/分高速分散3小时，再加入55克实施例2的环保型有机硅-丙烯酸酯树脂，混合均匀，得到环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。其他同实施例1。

实施例7：

本实施例中，在90克实施例3的环保型有机硅-丙烯酸酯树脂中，加入5克石英粉、4克云母粉、0.2克分散剂、0.1克润湿剂，2500转/分速度分散1小时，再加入0.2克消泡剂、0.3克流平剂，500转/分速度分散10分钟，真空脱泡，得到环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。

其他同实施例1。

实施例8：

本实施例中，在80克实施例3的环保型有机硅-丙烯酸酯树脂中，加入0.2克分散剂、0.3克荧光标识剂，1000转/分速度分散1小时，真空脱泡，得到环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶。

其他同实施例1。

Claims (10)

1.一种单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于由如下组分组成：

(1)50-100wt％环保型丙烯酸酯类树脂，

(2)0-50wt％环保性溶剂，

(3)0-30wt％的补强剂，

(4)0-20wt％的助剂，

其中，环保型有机硅-丙烯酸酯树脂以丙烯酸酯类单体、烯类有机硅单体、烯烃类单体、烯基芳族化合物类单体、环保性溶剂为原料，采用热引发剂或氧化还原引发剂，溶液聚合法共聚得到，固含量为20-80wt％。

2.根据权利要求1所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：所述的环保型丙烯酸酯类树脂是，以25-65wt％丙烯酸酯类单体、10-40wt％的烯类有机硅单体、5-40wt％的烯烃类单体、0-30wt％烯基芳族化合物类单体、20-60wt％环保性溶剂为原料，采用热引发剂或氧化还原引发剂，溶液聚合法共聚得到，固含量为40-80wt％。

3.根据权利要求2所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：丙烯酸酯类单体是C3-C45的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯单体中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：烯类有机硅单体为含有C7-C40的乙烯基硅氧烷中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：烯烃类单体是C4-C45的烯烃、二烯烃、环烯烃、环二烯烃单体中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：烯基芳族化合物类单体是C8-C45的烯基芳族化合物中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：环保型溶剂为C3-C10的醇类溶剂、C4-C10的丙二醇醚类溶剂、C5-C15的丙二醇醚烷酸酯类溶剂、吡咯烷酮类溶剂和C6-C10的二酸二酯类溶剂中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：补强剂为无机填料，粒径为100nm～100μm的白炭黑、石英粉、硅灰石、云母粉、氧化铝、氧化锆中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶，其特征在于：所用的助剂为胶黏剂或涂膜材料中常用分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂、阻燃剂、防沉剂、颜料、UV吸收剂中的一种或几种。

10.针对权利要求1至9之一所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶的应用，其特征在于：所述的单组分环保型有机硅-丙烯酸酯电子胶用于电子器件、集成电路、印刷电路、LED芯片等的保护涂层、保护胶黏剂、封装材料。