CN103911865A - 电子级玻璃纤维布封边剂材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子级玻璃纤维布封边剂材料,按质量百分比，配方如下：胶料双酚A型水性环氧树脂35%--50%；固化剂三聚氰胺3%--7%；处理剂硅烷偶联剂1%--3%；余量水61%--40%。本发明解决封边产品的脱丝异常，杜绝了封边布脱丝的问题。

Description

电子级玻璃纤维布封边剂材料
技术领域
本发明涉及一种应用于电子级玻璃纤维布封边用的封边材料的配方。
背景技术
目前市场所售电子级玻璃纤维布均为羽边布，即电子级玻璃纤维布为防止布边脱丝，在喷气织机上采用雷络绞边装置对玻璃纤维布长度方向（经向）两侧进行绞边，最终在宽度方向（纬向）留下4至6mm左右的羽边。玻璃纤维布在下游含浸树脂并烘干后，因羽边在下游CCL上胶过程中会带走更多胶水，形成树脂的浪费，且羽边没有力的束缚，在生产过程中经过挤压轮之后会发生断裂，断裂部分的电子级玻璃纤维丝掉入含浸槽污染胶水，羽边布经树脂含浸后还会造成半固化片呈胶粒状，在浸胶机上还需加装裁边装置对经吸饱树脂的羽边进行在线裁切。由此羽边带走的树脂造成对化学原料的浪费，且制程中裁边不良还会导致半固化片报废，这些都增加了羽边布在下游生产过程中的成本，而且树脂中添加了有机溶剂，这些报废的半固化PP片以及裁切掉的含树脂的羽边因含有危险化学品，对环境造成不好的影响。因此下游迫切需要使用经过裁边的电子级玻璃纤维布产品，减少原材料的损失。原来采用的环氧树脂胶料进行封边裁切时因环氧树脂的封边效果差，造成产品在下游含浸环氧树脂胶时出现布边脱丝异常。
原来采用水性环氧树脂封边材料对电子级玻璃纤维布布边进行封边处理后并切掉电子级玻璃纤维布两边的羽边获得电子级封边产品。该封边电子级玻璃纤维布可提升电子级玻璃纤维布在下游含浸环氧树脂过程的利用率，减少含有环氧树脂的废弃化学品边角料的产生，是一种较羽边布更加环保的电子布产品。因为环氧树脂是一种价格较贵的有机化学品，其生产依赖石油，因此节约其用量对成本降低及环境保护有较大的好处。
最接近现有技术，原来采用的水性环氧树脂材料及固化剂具体牌号是：改性双酚A型水性环氧树脂，物品编号为NPEW-276W25，固化剂三聚氰胺，具体牌号是ED509；原来的具体配料方法如下：将水性环氧树脂、固化剂、水按重量配比42%、5%、53%进行混合，混合后充分搅拌10至15分钟，使其分散均匀。该配方可获得较稳定的裁边产品，但客户反映有脱丝异常。
发明内容
针对最接近现有技术配制产品有脱丝异常的缺陷，本发明通过对胶料配方进行调整，研发出封边效果好，脱丝少的配方及封边产品。
本发明给出的配方技术方案，按质量百分比，配方设计为：
胶料双酚A型水性环氧树脂 35 %--50%；
固化剂三聚氰胺  3%--7%；
处理剂硅烷偶联剂   1%--3%；
余量水  61%--40%。
制备方法及作用机理：
在原来的水性环氧树脂胶料中加入少量的硅烷偶联剂处理液，继续搅拌20至30分钟，搅拌分散均匀并使其中的硅烷偶联剂完成水解：
NH2-C3H6-Si-(OC2H5)3   +  3H2O =  NH2-C3H6-Si-(OH)3  +3CH3CH2OH   
NH2-C3H6-Si-(OC2H5)3+3 HO—Si-玻璃纤维布表面= NH2-C3H6-Si（-O-Si-玻璃纤维布表面）3+3H2O
NH2—为活性反应官能团，与环氧树脂迅速反应形成稳定的结合。因此少量的硅烷偶联剂起到了有效的架桥作用，使玻璃纤维布表面与环氧树脂起到了良好的化学反应而牢固地结合在一起，避免环氧树脂与玻璃纤维布结合不良而导致布边脱丝。
三聚氰胺作为环氧树脂的固化剂，因其一个分子含有三个官能团，反应交联密度大，固化成型后胶料相对偏硬，经加入偶联剂后，硅烷偶联剂所附带的氨基参与了与环氧树脂反应，适当稀释了交联密度，可使胶料烘干后较柔软。
本发明制备方法中，加入硅烷偶联剂起到了三个作用，一是有效降低了水性环氧树脂胶料的表面张力，因为硅烷偶联剂是一种表面活性剂，其分子量较水性环氧树脂低，更容易渗透到电子级玻璃纤维布中，并协同水性环氧树脂胶料在滚轮涂覆过程中快速、充分地渗透进玻璃纤维布单丝中，因此增强了封边效果；二是参与环氧树脂的固化反应，使固化单元减少了三聚氰胺的刚性六环结构，使环氧树脂胶料烘干后更加柔软；三是硅烷偶联剂的无机端与玻璃纤维布反应，有机端与环氧树脂反应，增加了环氧树脂胶料在玻璃纤维上的附着力,提升了封边质量。
使用方法：将新配方配置好的胶料倒入槽中，利用辊轮涂覆的方法将胶料涂覆至电子级玻璃纤维布的两侧，经烘干后利用裁切刀从涂覆过树脂的地方将两侧多余的羽边切掉。然后卷取。经本发明改善后解决封边产品的脱丝异常，杜绝了封边布脱丝的问题。
具体实施方式
以下结合若干实施例及对比试验，进一步验证本发明技术方案及其效果。各个对比例采用的原胶料，其配方和制备方法都为：采用改性双酚A型水性环氧树脂来源市售，物品编号为NPEW-276W25，制造厂商为昆山南亚公司；采用固化剂三聚氰胺来源市售，制造厂商为昆山南亚公司；采用的硅烷偶联剂牌号为Z6011，来源市售，制造厂商为美国道康宁。将所述水性环氧树脂、固化剂、水、硅烷偶联剂按各表的配比进行混合，混合后充分搅拌10至15分钟，使其分散均匀，即获得新的封边用胶料。
实施例一
按照新配方配置水性环氧树脂、固化剂、水、硅烷偶联剂，参照表1-1质量百分比进行混合，混合后充分搅拌10至15分钟，使其分散均匀，即获得新的封边用胶料。对7628电子级玻璃纤维布进行辊涂该胶料进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
比较例一：按照原来的配方7628电子级玻璃纤维布进行辊涂水性环氧树脂进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
表1-1     封边树脂配方表（各组分按质量百分比）
实施例二
按照新配方配置水性环氧树脂、固化剂、水、硅烷偶联剂，参照表1-2质量百分比进行混合，对1506电子级玻璃纤维布进行辊涂水性环氧树脂进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
具体比较例二：按照原来的配方1506电子级玻璃纤维布进行辊涂水性环氧树脂进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
表1-2     封边树脂配方表（各组分按质量百分比）
实施例三
按照新配方配置水性环氧树脂、固化剂、水、硅烷偶联剂，参照表1-3质量百分比进行混合，对1080电子级玻璃纤维布进行辊涂水性环氧树脂进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
具体比较例三：按照原来的配方1080电子级玻璃纤维布进行辊涂水性环氧树脂进行封边处理，烘干后裁切两侧的羽边，形成封边布产品。对其封边效果进行性能测试比较。
表1-3     封边树脂配方表（各组分按质量百分比）
使用中Tg无卤树脂对以上实施例和比较例进行实验测试，具体结果比较如下表2-1
测试方法说明：
1、封边厚度：采用厚度规测量，使用玻璃布织物封边区厚度减去未封边区厚度；
2、耐溶剂性：将封边的玻璃布织物沿边剪下封边区域，称重W1，浸泡于DMF溶液中1min，取出后105℃烘干，称重W2，溶出量=(W1-W2)/W1*100%；
    3、剥离强度：将封边的玻璃布织物沿边剪下宽5cm*5cm样品，手工剥开三根纱束，剥离长度1cm,再在拉力试验机上对余下4cm进行剥离强度测试。

Claims (1)

1.一种电子级玻璃纤维布封边剂材料,其特征在于: 按质量百分比，配方如下：
胶料双酚A型水性环氧树脂 35 %--50%；
固化剂三聚氰胺  3%--7%；
处理剂硅烷偶联剂   1%--3%；
余量水  61%--40%。
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