CN104449434B - 一种耐高温热固化胶膜及制备方法 - Google Patents

一种耐高温热固化胶膜及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温热固化胶膜及制备方法,耐高温热固化胶膜采用下述重量份数的原料制备而成,改性酚醛树脂15‑35份、聚砜树脂8‑25份、橡胶填料25‑40份,耐温填料10‑20份、固化剂5‑10份、固化促进剂0.5‑3.5份。本发明选择改性酚醛树脂、聚砜树脂、橡胶配合固化剂和固化促进剂,采用涂膜的方法,制作出具有耐高温性能的热固化胶膜。采用本方法制作出的固化胶膜与传统胶膜相比,胶膜不仅成膜均匀,产品性能尺寸稳定,固化迅速快、固化后粘接强度高、韧性好、耐溶剂性、易于保存运输,而且具有良好的耐高温性能,固化后耐温可达到400℃以上,生产效率高。

Description

一种耐高温热固化胶膜及制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种耐高温热固化胶膜及制备方法。
背景技术
[0002]近年来,制作胶膜的材料有多种,其中以环氧树脂和丙烯酸脂类最为普遍。而环氧树脂通常作为热固化胶膜的首选树脂材料。双酸A环氧树脂由于分子量变化范围大,软化点不同,长期被作为胶膜材料使用。为了提高耐热性,经常用邻甲基酚醛环氧树脂,日本专利JP11012545JP2001-344418所公开。目前使用环氧树脂加增韧弹性填料是固化胶膜的主要方式,如专利CN200310111842.6,CN200810159732.X,然而以上专利提到的热固化环氧胶膜均没有良好的耐高温性能,固化后耐高温性能均未达到300°C,难以满足胶膜在高温条件下的使用要求,例如应用于航空航天、高速列车、船舶等领域蜂窝夹层结构的粘接,大型核磁共振腔用的组合柔性电路板结构的粘接。
发明内容
[0003]为了解决现有技术中的问题,本发明以改性酚醛树脂结合聚砜、橡胶两种增韧填料,提出了一种耐高温热固化胶膜及制备方法。
[0004] —种耐高温热固化胶膜,采用下述重量份数的原料制备而成,改性酚醛树脂15-40份、聚砜树脂8-25份、橡胶填料25-40份,耐温填料5-20份、固化剂5_10份、固化促进剂0.5-3.5份。
[0005]优选的是:所述的改性酚醛树脂为酚醛-环氧树脂、酚醛环氧乙稀基树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酸A型酚醛环氧树脂或聚酰胺改性酚醛树脂的至少一种。
[0006] 优选的是:所述的聚砜树脂为双酸A聚砜,聚芳砜或聚醚砜中的至少一种。
[0007]优选的是:所述的橡胶填料为丁苯橡胶、丁腈橡胶或氯丁橡胶的至少一种。
[0008]优选的是:所述的固化剂为环氧化物加成多胺、芳香胺固化剂、双氰胺、脂环胺或咪唑衍生物的至少一种。
[0009]优选的是:所述的固化促进剂为脂肪胺促进剂、酸酐促进剂、聚醚胺催化剂、潜伏型催化剂的至少一种,可以为促进剂2,4,6_三(二甲胺基甲基)苯酚、EP-184、三乙醇胺、N,N-二甲基苄胺、I,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、二乙基硫脲、双丙甘醇、二硫化双(硫羰基二甲胺、二苯羟乙酸-3-奎宁环酯、二乙基二硫代氨基甲酸锌、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺中的一种或两种及以上混合。
[0010]优选的是:所述的耐温填料为三氧化二锑、云母粉、石棉粉、石英粉、氧化铝或气相白炭黑的至少一种。
[0011]本发明还提供了制备上述耐高温热固化胶膜的方法,将改性酚醛树脂15-40份、聚砜树脂8-25份、橡胶填料25-40份,耐温填料5-20份、固化剂5-10份、固化促进剂0.5-3.5份按照配比混合后,加有机溶剂溶解制成胶液,涂膜、烘干制成。
[0012]优选的是:上述方法包括如下步骤,
[0013] I)胶液的制备
[0014]使用开炼机把橡胶填料、聚砜树脂、改性酚醛树脂混合,温度控制在40_60°C,开炼10-20次;将开炼混合物加入有机溶剂浸泡搅拌1-2小时,然后将耐温填料、固化剂、固化促进剂依次加入,搅拌均匀后,室温放置12-24小时,备涂胶使用。
[0015] 2)胶液的涂布
[0016]把制备好的胶液涂布于离型纸上,在70-95°C条件下烘干,附上隔离膜,得到厚度为40_60μπι的热固化胶膜。
[0017] 优选的是:所述的有机溶剂为环己烷、环己酮、丁酮、甲苯、环己酮、甲基丁酮、甲基异丁酮或乙酸乙酯的至少一种。
[0018]本发明的优点:
[0019]本发明提出了热固化胶膜的新思路和制作方法,选择改性酚醛树脂、聚砜树脂、橡胶、耐温填料配合固化剂和固化促进剂,采用涂膜的方法,制作出具有耐高温性能的热固化胶膜。
[0020]本发明涂膜方法在制作胶液时采用了对主体树脂先开炼均匀然后再溶解的方法,与传统涂膜法直接溶解树脂制作胶液相比,不仅节省了时间,而且制备的胶液反应更彻底、更均匀,因此制作出的胶膜成膜更好,产品性能尺寸更稳定,生产效率更高。
[0021]本发明优选固化剂和固化促进剂配合改性酚醛树脂,使胶膜可在150°C-18(TC,3-5MPa压力条件5-50s快速固化。
[0022]本发明选择改性酚醛树脂、聚砜树脂、橡胶、耐温填料配合固化剂和固化促进剂体系制作热固化胶膜,与传统胶膜相比,在相同固化条件下,固化后剪切强度可达12.95MPa,剥离强度可达I.65kN/m;传统胶膜固化后剪切强度仅为6.04MPa,剥离强度为0.96kN/m。
[0023]本发明胶膜具有固化后粘接强度高,韧性好的特点,而且酚醛树脂和耐温填料的体系结合大大增强了胶膜的耐温性能,提高了耐腐蚀性,采用本发明生产的固化胶膜固化后耐温可达到400°C以上,而传统热固化胶膜耐温最高为288°C。
具体实施方式
[0024]为了更好的解释该热固化胶膜及制备方法,下面将结合具体实施例来进一步说明
[0025] 性能测试如下:把胶膜放到聚酰亚胺薄膜和45#钢片之间,在150°C_180°C,3_5MPa压力条件下热压5_50s,得到测试样品,按GB/T7122-1996标准进行剥离强度测试。剪切强度按GB/T7124-1986标准进行测试。胶膜固化后放置400°C老化箱内30分钟,然后测试性能,评估其耐高温性能。
[0026]实施方式1:
[0027] 称取俄罗斯丁腈橡胶SKN-3365E 250克,大连聚芳砜P-7301 200克,南亚苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-638 250克,南亚邻甲酚型酚醛环氧树脂NPPN-631 150克使用开炼机,温度控制在40-60°C,开炼10次,混合均匀;将开炼混合物加入环己酮1000克,丁酮1000克有机溶剂浸泡搅拌1-2小时,然后加入固化剂1-氰基-2-乙基-4-甲基咪唑50克、固化剂DDS 10克、固化促进剂三乙醇胺30克、耐温填料气相白炭黑50克,搅拌至均匀后室温放置12小时得到胶液。
[0028]把制备好的胶液涂布于离型纸上,在85°C条件下烘干5分钟去除溶剂,附上隔离膜,得到厚度为40μπι的热固化胶膜。
[0029]把胶膜放到聚酰亚胺薄膜和45#钢片之间,在150°C,3MPa压力条件下热压10s,得到测试样品,剪切强度:12.95MPa,剥离强度:1.65kN/m;将上述测试样品放置400°C老化箱内30分钟,然后测试性能,剪切强度:12.90MPa,剥离强度:1.66kN/m。
[0030]实施方式2:
[0031] 称取丁苯橡胶SBRl502 250克,双酚A聚砜P-1700 200克,南亚苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-638 200克,南亚邻甲酚型酚醛环氧树脂NPPN-631 200克,使用开炼机,温度控制在40-60°C,开炼10次,混合均匀;将开炼混合物加入环己酮1000克,丁酮1000克有机溶剂浸泡搅拌1-2小时,然后将加入石英粉30克,固化剂咪唑衍生物I,3-二苯基-2-甲基咪唑50克、固化剂DDS 10克、固化促进剂2,4,6_三(二甲胺基甲基)苯酚30克、耐温填料云母粉10克、气相白炭黑20克,搅拌至均匀后室温放置12小时得到胶液。
[0032]把制备好的胶液涂布于离型纸上,在85°C条件下烘干5分钟去除溶剂,附上隔离膜,得到厚度为50μπι的热固化胶膜。
[0033]把胶膜放到聚酰亚胺薄膜和45#钢片之间,在150°C,3MPa压力条件下热压10s,得至IJ测试样品,剪切强度:13.lOMPa,剥离强度:1.59kN/m;将上述测试样品放置400°C老化箱内30分钟,然后测试性能,剪切强度:12.98MPa,剥离强度:1.56kN/m。
[0034]实施方式3
[0035] 称取氯丁橡胶CR232 250克,聚醚砜ESP300EG 200克,酚醛环氧树脂F-44250克,酚醛环氧乙稀基树脂W2-1 150克使用开炼机,温度控制在40-60°C,开炼10次,混合均匀;将开炼混合物加入环己酮1000克,环己烷1000克有机溶剂浸泡搅拌1-2小时,然后加入芳香胺固化剂DDM50克、固化促进剂三乙醇胺30克、耐温填料气相白炭黑50克,搅拌至均匀后室温放置12小时得到胶液。
[0036]把制备好的胶液涂布于离型纸上,在85°C条件下烘干5分钟去除溶剂,附上隔离膜,得到厚度为40μπι的热固化胶膜。
[0037]把胶膜放到聚酰亚胺薄膜和45#钢片之间,在150°C,3MPa压力条件下热压10s,得至IJ测试样品,剪切强度:12.90MPa,剥离强度:1.67kN/m;将上述测试样品放置400°C老化箱内30分钟,然后测试性能,剪切强度:12.87MPa,剥离强度:1.63kN/m。

Claims (8)

1.一种耐高温热固化胶膜,其特征在于:采用下述重量份数的原料制备而成,改性酚醛树脂15-40份、聚砜树脂8-25份、橡胶填料25-40份,耐温填料5_20份、固化剂5_10份、固化促进剂0.5-3.5份;所述的固化剂为环氧化物加成多胺、芳香胺固化剂、双氰胺、脂环胺或咪唑衍生物的至少一种;所述的固化促进剂为脂肪胺促进剂、酸酐促进剂、聚醚胺催化剂、潜伏型催化剂的至少一种。
2.根据权利要求1所述的耐高温热固化胶膜,其特征在于:所述的改性酚醛树脂为酚醛-环氧树脂、酚醛环氧乙烯基树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂的至少一种。
3.根据权利要求1所述的耐高温热固化胶膜,其特征在于:所述的聚砜树脂为双酚A聚砜,聚芳砜或聚醚砜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的耐高温热固化胶膜,其特征在于:所述的橡胶填料为丁苯橡胶、丁腈橡胶或氯丁橡胶的至少一种。
5.根据权利要求1所述的耐高温热固化胶膜,其特征在于:所述的耐温填料为三氧化二锑、云母粉、石棉粉、石英粉、氧化铝或气相白炭黑的至少一种。
6.制备根据权利要求1-5任一所述耐高温热固化胶膜的方法,其特征在于:将改性酚醛树脂15-40份、聚砜树脂8-25份、橡胶填料25-40份,耐温填料5_20份、固化剂5_10份、固化促进剂0.5-3.5份按照配比混合后,加有机溶剂溶解制成胶液,涂膜、烘干制成。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:包括如下步骤, 1)胶液的制备 使用开炼机把橡胶填料、聚砜树脂和改性酚醛树脂混合,温度控制在40-60°C,开炼10-20次;将开炼混合物加入有机溶剂浸泡搅拌1-2小时,然后将耐温填料、固化剂、固化促进剂依次加入,搅拌均匀后,室温放置12-24小时,备涂胶使用; 2)胶液的涂布 把制备好的胶液涂布于离型纸上,在70-95°C条件下烘干,附上隔离膜,得到厚度为40-60μηι的热固化胶膜。
8.根据权利要求6或7所述的方法、其特征在于:所述的有机溶剂为环己烷、环己酮、甲苯、丁酮、甲基丁酮、甲基异丁酮或乙酸乙酯的至少一种。
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