CN108752874A - 一种环保型环氧塑封料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环保型环氧塑封料及其制备方法，所述环保型环氧塑封料包括以下原料：环氧树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液、异丁基三乙氧基硅烷、聚酰弧胺纤维、叔丁基醋酸酯、木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂；其制备方法包括以下步骤：S1、准备原料；S2、聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯分散到异丁基三乙氧基硅烷中得混合物A；S3、环氧树脂和乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液的混合，再混入其他原料得环保型环氧塑封料。本发明提出的塑封料，配方合理，具有良好的热稳定、阻燃性、透光率和力学性能，使用范围广，制备方法简单，批间差异小，适合工业化生产。

Description

一种环保型环氧塑封料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子元器件封装技术领域，尤其涉及一种环保型环氧塑封料及其制备方法。

背景技术

塑封料是电子元器件封装领域常用的化学材料之一，目前使用的塑封料的成分主要有环氧树脂、聚氨酯、有机硅等，其中环氧树脂的因具有良好的密封性、电气绝缘性、低廉的成本以及易加工成型等特点成为使用范围最广的塑封料。同其他有机高分子材料一样，传统的额环氧塑封料的阻燃性能较差，往往达不到UL-94V-0级，常需要在塑封料中添加阻燃剂以起到提高环氧塑封料阻燃特性的作用。目前所使用的阻燃剂大多数是卤素或含磷阻燃剂，但由于卤系阻燃剂燃烧时会产生对人体和环境有危害的气体，因此逐渐被限制使用。而磷系阻燃剂从环保性能上相比于卤系阻燃剂有所改善，但由于其阻燃性能不理想，通常会增大阻燃剂的用量，而大量的阻燃剂添加到塑封料中会影响塑封料的力学性能和透光率。基于现有技术中存在的不足，本发明提出一种环保型环氧塑封料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有阻燃型塑封料不环保，添加的阻燃剂对塑封料力学性能影响大的问题，而提出的一种环保型环氧塑封料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种环保型环氧塑封料，包括以下重量份的原料：环氧树脂80～120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15～25份、异丁基三乙氧基硅烷2～8份、聚酰弧胺纤维1～3份、叔丁基醋酸酯0.2～1.5份、木质素磺酸钠0.3～0.8份、石油磺酸钠0.3～2.4份、二乙胺基丙胺0.5～2份、热稳定剂0.2～0.6份。

优选的，所述环保型环氧塑封料包括以下重量份的原料：环氧树脂90～110份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液18～22份、异丁基三乙氧基硅烷3～7份、聚酰弧胺纤维1.5～2.5份、叔丁基醋酸酯0.3～1.25份、木质素磺酸钠0.4～0.6份、石油磺酸钠0.4～1.8份、二乙胺基丙胺0.8～1.6份、热稳定剂0.3～0.5份。

优选的，所述聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为(2～5)：1。

优选的，所述木质素磺酸钠和石油磺酸钠的质量比为1：(1～3)。

优选的，所述环保型环氧塑封料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20份、异丁基三乙氧基硅烷5份、聚酰弧胺纤维2份、叔丁基醋酸酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、石油磺酸钠1份、二乙胺基丙胺1.2份、热稳定剂0.4份。

本发明还提出了一种环保型环氧塑封料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照环氧树脂80～120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15～25份、异丁基三乙氧基硅烷2～8份、聚酰弧胺纤维1～3份、叔丁基醋酸酯0.2～1.5份、木质素磺酸钠0.3～0.8份、石油磺酸钠0.3～2.4份、二乙胺基丙胺0.5～2份、热稳定剂0.2～0.6份称取各原料，备用；

S2、将步骤S1称取的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯加入到异丁基三乙氧基硅烷中，并在转速为100～300r/min的搅拌机中分散至均匀即得混合物A；

S3、将步骤S1称取的环氧树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液加入到混合机中以200～400r/min的速度搅拌至均匀得混合物B，提高搅拌速度至300～500r/min再将木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂和步骤S2制备得到的混合物A依次加入到混合物B中，搅拌至均匀即得环保型环氧塑封料。

本发明提供的环保型环氧塑封料，与现有技术相比优点在于：

1、本发明提出的塑封料，配方合理，以环氧树脂为主料，以乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液为辅料，并通过添加异丁基三乙氧基硅烷、聚酰弧胺纤维、叔丁基醋酸酯、木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺和热稳定剂对塑封料进行改性，使塑封料具有优异的热稳定、阻燃性、透光率和力学性能，避免传统的塑封料阻燃剂添加量大恶化塑封料的力学性能，扩大塑封料的使用范围。

2、本发明提出的塑封料，通过添加合理比例的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯，以提高塑封料的阻燃特性，并能保持塑封料具有优异的力学性能，经实验证明本发明提出的塑封料配方中的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯具有协同增效的作用，在聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为2～5：1之间时阻燃等级可以达到UL-94V-0级，且力学性能优异，尤其是在聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为4:1时综合效果最好。

3、本发明提出的塑封料，通过添加合理比例的木质素磺酸钠和石油磺酸钠以加快塑封料中各原料的混合速度，保证塑封料成品的均一性，降低批间差异，更适合工业化生产。

4、本发明还提出的塑封料的制备方法，操作简单，先将聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯分散到异丁基三乙氧基硅烷中，加快聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯在塑封料中的分散速度，缩短塑封料的生产周期。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

本发明提出的一种环保型环氧塑封料，包括以下重量份的原料：环氧树脂80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15份、异丁基三乙氧基硅烷2份、聚酰弧胺纤维1份、叔丁基醋酸酯0.2份、木质素磺酸钠0.3份、石油磺酸钠0.3份、二乙胺基丙胺0.5份、热稳定剂0.2份；

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照环氧树脂80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15份、异丁基三乙氧基硅烷2份、聚酰弧胺纤维1份、叔丁基醋酸酯0.2份、木质素磺酸钠0.3份、石油磺酸钠0.3份、二乙胺基丙胺0.5份、热稳定剂0.2份称取各原料，备用；

S2、将步骤S1称取的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯加入到异丁基三乙氧基硅烷中，并在转速为100r/min的搅拌机中分散至均匀即得混合物A；

S3、将步骤S1称取的环氧树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液加入到混合机中以200r/min的速度搅拌至均匀得混合物B，提高搅拌速度至300r/min再将木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂和步骤S2制备得到的混合物A依次加入到混合物B中，搅拌至均匀即得环保型环氧塑封料。

实施例2

本发明提出的一种环保型环氧塑封料，包括以下重量份的原料：环氧树脂100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20份、异丁基三乙氧基硅烷5份、聚酰弧胺纤维2份、叔丁基醋酸酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、石油磺酸钠1份、二乙胺基丙胺1.2份、热稳定剂0.4份；

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照环氧树脂100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20份、异丁基三乙氧基硅烷5份、聚酰弧胺纤维2份、叔丁基醋酸酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、石油磺酸钠1份、二乙胺基丙胺1.2份、热稳定剂0.4份称取各原料，备用；

S2、将步骤S1称取的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯加入到异丁基三乙氧基硅烷中，并在转速为200r/min的搅拌机中分散至均匀即得混合物A；

S3、将步骤S1称取的环氧树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液加入到混合机中以300r/min的速度搅拌至均匀得混合物B，提高搅拌速度至400r/min再将木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂和步骤S2制备得到的混合物A依次加入到混合物B中，搅拌至均匀即得环保型环氧塑封料。

实施例3

本发明提出的一种环保型环氧塑封料，包括以下重量份的原料：环氧树脂120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液25份、异丁基三乙氧基硅烷8份、聚酰弧胺纤维3份、叔丁基醋酸酯1.5份、木质素磺酸钠0.8份、石油磺酸钠2.4份、二乙胺基丙胺2份、热稳定剂0.6份；

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照环氧树脂120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液25份、异丁基三乙氧基硅烷8份、聚酰弧胺纤维3份、叔丁基醋酸酯1.5份、木质素磺酸钠0.8份、石油磺酸钠2.4份、二乙胺基丙胺2份、热稳定剂0.6份称取各原料，备用；

S2、将步骤S1称取的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯加入到异丁基三乙氧基硅烷中，并在转速为300r/min的搅拌机中分散至均匀即得混合物A；

S3、将步骤S1称取的环氧树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液加入到混合机中以400r/min的速度搅拌至均匀得混合物B，提高搅拌速度至500r/min再将木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂和步骤S2制备得到的混合物A依次加入到混合物B中，搅拌至均匀即得环保型环氧塑封料。

对实施例1～3制备的塑封料以及市售塑封料分别进行性能测试，结果见表1。

表1：

测试项目	阻燃等级	弯曲强度MPa	透光率(％)
				实施例1	V-0	178	91
实施例2	V-0	189	94
				实施例3	V-0	180	93
市售塑封料	V-0	145	78

表1实验结果显示：1)实施例1～3制备的塑封料以及市售塑封料阻燃等级均可以达到V-0级，但市售塑封料的弯曲强度和透光率要明显低于实施例1～3制备的塑封料，表明本发明提出的塑封料在保证塑封料具有良好的阻燃特性的同时，力学性能和透光率也保持优良，避免传统塑封料中添加阻燃剂后力学性能和透光率降低的现象发生。

在聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的总质量相同的前提下，将实施例1中聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比按照表2进行替换，并对制备得到的塑封料进行性能检测，结果见表2。

表2：

表2中，“A:B”表示聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比。

表2实验结果显示，单独使用聚酰弧胺纤维或叔丁基醋酸酯所得到的塑封料透光率仅有80％左右，弯曲强度仅有140MPa左右，但复配使用聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯所得到的塑封料透光率和弯曲强度明显高于单独添加聚酰弧胺纤维或叔丁基醋酸酯所的到的塑封料，且在聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为2～5：1之间时，透光率为91％～94％，弯曲强度可以达到175MPa以上，表明聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯具有协同增效的作用，尤其是在聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为4：1时透光率可以达到94％，弯曲强度可以达到189MPa，综合性能最好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保型环氧塑封料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂80～120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15～25份、异丁基三乙氧基硅烷2～8份、聚酰弧胺纤维1～3份、叔丁基醋酸酯0.2～1.5份、木质素磺酸钠0.3～0.8份、石油磺酸钠0.3～2.4份、二乙胺基丙胺0.5～2份、热稳定剂0.2～0.6份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型环氧塑封料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂90～110份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液18～22份、异丁基三乙氧基硅烷3～7份、聚酰弧胺纤维1.5～2.5份、叔丁基醋酸酯0.3～1.25份、木质素磺酸钠0.4～0.6份、石油磺酸钠0.4～1.8份、二乙胺基丙胺0.8～1.6份、热稳定剂0.3～0.5份。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型环氧塑封料，其特征在于，所述聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯的质量比为(2～5)：1。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型环氧塑封料，其特征在于，所述木质素磺酸钠和石油磺酸钠的质量比为1：(1～3)。

5.根据权利要求1所述的一种环保型环氧塑封料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20份、异丁基三乙氧基硅烷5份、聚酰弧胺纤维2份、叔丁基醋酸酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、石油磺酸钠1份、二乙胺基丙胺1.2份、热稳定剂0.4份。

6.一种环保型环氧塑封料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照环氧树脂80～120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液15～25份、异丁基三乙氧基硅烷2～8份、聚酰弧胺纤维1～3份、叔丁基醋酸酯0.2～1.5份、木质素磺酸钠0.3～0.8份、石油磺酸钠0.3～2.4份、二乙胺基丙胺0.5～2份、热稳定剂0.2～0.6份称取各原料，备用；

S2、将步骤S1称取的聚酰弧胺纤维和叔丁基醋酸酯加入到异丁基三乙氧基硅烷中，并在转速为100～300r/min的搅拌机中分散至均匀即得混合物A；

S3、将步骤S1称取的环氧树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液加入到混合机中以200～400r/min的速度搅拌至均匀得混合物B，提高搅拌速度至300～500r/min再将木质素磺酸钠、石油磺酸钠、二乙胺基丙胺、热稳定剂和步骤S2制备得到的混合物A依次加入到混合物B中，搅拌至均匀即得环保型环氧塑封料。