CN110591622B - 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法 - Google Patents

一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110591622B
CN110591622B CN201910867171.7A CN201910867171A CN110591622B CN 110591622 B CN110591622 B CN 110591622B CN 201910867171 A CN201910867171 A CN 201910867171A CN 110591622 B CN110591622 B CN 110591622B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
agent
epoxy
stirring
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910867171.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110591622A (zh
Inventor
叶明浩
潘自鼎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN BAILICHUN NIANJIAO INDUSTRY CO LTD
Original Assignee
SHENZHEN BAILICHUN NIANJIAO INDUSTRY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN BAILICHUN NIANJIAO INDUSTRY CO LTD filed Critical SHENZHEN BAILICHUN NIANJIAO INDUSTRY CO LTD
Priority to CN201910867171.7A priority Critical patent/CN110591622B/zh
Publication of CN110591622A publication Critical patent/CN110591622A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110591622B publication Critical patent/CN110591622B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/04Non-macromolecular additives inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/22Halogen free composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高耐候的低温热固环氧模组胶的配方制备方法,以环氧树脂为主树脂,加入稀释剂、填料、固化剂、促进剂、稳定剂、触变剂、增韧剂、消泡剂、偶联剂和分散剂,按一定比例和相应的生产工艺要求搅拌分散制备。适用于摄像头模组封装,高耐候的低温热固环氧模组胶具有稳定性高、在低温条件下快速固化、粘接强度高、收缩率低、耐候性好、柔韧性高的优点,由于配方中均是无卤产品,所以本发明符合环保要求。

Description

一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子器件粘结技术领域,具体涉及一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法。
背景技术
最近几年,智能手机市场发展势头强劲,据国际数据公司(IDC)的数据,2018年智能手机出货量至14.65亿部,从2019年开始,智能手机市场将以每年3%的速度增长,据IDC估计,到2022年,出货量将达到16.54亿部。智能手机市场的火爆也带动了手机产业链的发展。摄像头模组作为智能手机最重要的应用也发展迅猛,而高像素摄像头深受市场青睐,摄像头行业正朝高精密、高像素方向发展。
摄像头模组胶作为摄像头行业一项重要材料也发展迅速,基于当前摄像头模组市场发展势头促使国内摄像头企业采购高性能低温模组胶来保证质量。目前摄像头模组包含手机摄像头、电脑摄像头、车载摄像头等,主要应用于摄像头模组的LENS点胶、音圈马达点胶、传感器点胶和FPC点胶等。
摄像头模组由于采用一些热敏感的光学元器件,同时大部分采用节省空间、高轻薄、可卷绕的FPC柔性电路板,柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。因此摄像头模组胶不能采用中高温固化,只能在80℃固化5min或者更低温度,但不超过15分钟的条件下完成固化,同时FPC是比较难以附着的材料,常规用的胶粘剂根本上无法保证粘接质量。摄像头模组生产厂家大部分采用两种液态胶粘剂进行封装,这两种液态胶剂分别为紫外光固化胶和低温热固化环氧胶。通常用于摄像头模组封装用的紫外光固化胶与FPC基材的粘合性表现一般,在边缘可能存在黑色或者阻挡物,导致紫外光无法完全穿透,造成胶在阴影部分无法固化或者不完全固化,且紫外光固化胶中组成物质中用到异氰酸酯来合成,这是一种对人体有害的物质,同时紫外光固化胶并没有表现出在高耐侯性和可靠性。因此,低温热固化环氧胶更被常用于这个应用,低温热固化环氧胶可以对FPC等塑料基材提供优异的粘接强度,且表现出高可靠性,耐化学性,低CTE,低固化收缩率。然而,低温热固化型环氧胶的低温固化速度和稳定性存在一定的问题;一般的环氧胶的特点是附着力好,耐候好,但需要中高温固化,收缩率比较大;阳离子固化的环氧胶也容易出现相容性问题,固化剂“中毒”后无法固化。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法,可用于电子元器件的粘接补强与封装密封防水以及元器件保护等,还能与热敏元器件兼容,尤其适用于摄像头模组要求的低温封装。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种高耐候的低温热固环氧模组胶,由以下重量分的原料配制而成:
Figure BDA0002201601270000021
Figure BDA0002201601270000031
其中,固化剂包括季戊四醇三丙硫醇、季戊四醇四丙硫醇、季戊四醇二丙硫醇和三羟甲基丙烷二丙硫醇中的一种或几种;稳定剂为有机酸和硼酸酯类化合物的混合物,有机酸包括苹果酸、巴比妥酸、柠檬酸、水杨酸和酒石酸中的一种或几种,所述硼酸酯类化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三正丙酯、硼酸三异丙酯和硼酸三正丁酯中的一种或几种;所述稀释剂包括3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]环氧丁烷和3-乙基-3-环氧丙基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
本发明所用的固化剂均为含醚键聚硫醇固化剂,都是由醚键进行连接,该类化合物具有高反应性和优异的耐热性,并且由于醚键不同于有酯键的常规硫化合物容易水解,醚键不会水解,因此耐水性优异。此外,含有醚键的硫化合物具有优异的耐热性、反应性、柔韧性和耐化学腐蚀的特性,并且还可以实现低粘度的特性。
稳定剂为有机酸和硼酸酯类化合物的混合物,其中,有机酸和硼酸酯类化合物可按任意比例混合。硼酸酯类化合物与促进剂表面发生酸碱中和络合反应,起到将促进剂表面的碱性封闭的作用,具有使组合物在保存状态下的贮存稳定性进一步提高的效果。
上述提到的稀释剂具有氧杂环丁烷单体或乙烯基醚单体,所以具备有低粘度、高反应性和高交联的特点,从而使高耐候的低温热固环氧模组胶达到以更低温度快速反应,也进一步提高了耐热性和耐湿性。
高耐候的低温热固环氧模组胶能在低温条件下也能快速固化,具有耐热性、耐湿性和耐化学腐蚀的耐候性质,而且还提高了贮藏稳定性,可用于电子元器件的粘接补强与封装密封防水以及元器件保护等,还能与热敏元器件兼容,尤其适用于摄像头模组要求的低温封装。
进一步,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、脂肪族型环氧树脂、联苯型环氧树脂树脂、萘型环氧树脂、DCPD型环氧树脂和氰酸酯改性环氧树脂中的一种或几种。
具体地,上述的环氧树脂均为具有两个官能团的环氧树脂,也可选用单官能团或三个官能团以上的环氧树脂。上述提到的环氧树脂具有无卤、低粘度、高Tg、高耐候和高柔韧性的特点。若环氧树脂选用氰酸酯改性环氧树脂,与稳定剂配合还能有效阻止水汽侵袭及对固化促进剂进行物理包裹,从而达到贮存稳定性最大化。
再进一步,所述填料为无机填料,无机填料包括碳酸钙、重质碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、炭黑和有机膨润土中的一种或几种。
进一步,所述促进剂由环氧树脂、酸酐和咪唑组成,其中,环氧基、酸酐基团和咪唑基团物质量的量之比为1:0.9-1.2:0.9-1.1;咪唑包括2-甲基咪唑和/或2-乙基-4-甲基咪唑,环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂;酸酐包括MHHPA(甲基六氢邻苯二甲酸酐)、PA(邻苯二甲酸酐)、BTDA(3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐)中的任意一种或几种。改性后的促进剂既保留了咪唑的低温反应活性,又大大提高了咪唑的贮存稳定性,同时提高了固化产品的韧性及耐热性。
所述促进剂利用酸酐对咪唑进行改性,对比一般的胶囊型潜伏性促进剂,具有更好的贮存稳定性及耐化学性,同时它能一步提高环氧胶的玻璃化转化温度。促进剂的制备是通过化学反应方式进行的,能对咪唑达到95%以上的有效改性,且操作简单,它的制备方法包括以下步骤:
Ⅰ)在氮气氛围下加入酸酐和甲苯,并升温至55-65℃;
Ⅱ)加入咪唑,在55-65℃左右搅拌15-30分钟搅拌均匀后,升温至78-85℃,然后以5滴/分钟的速度滴加氢化环氧树脂和甲苯的混合液;
Ⅲ)温度会在滴加反应过程中慢慢升温至95-105℃,保持物料温度在95-105℃螯合1小时,并随后在120℃下减压加热以除去甲苯;
Ⅳ)将反应混合物冷却至室温,由此得到浅黄色固体,将该浅黄色固体研磨成粉末即得到促进剂。
再进一步,所述分散剂为乙烷氧基铝二异丙基耦合剂。分散剂能对本发明中的填料进行均匀分散,保持贮存稳定性,不易产生沉淀分层,降低粘度和提高流动性和附着力,避免固化物出现“空穴”,形成结构性增韧。
进一步,所述触变剂为无定形二氧化硅和/或无定形蜡;所述增韧剂为丙烯酸酯橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物和/或橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物,丙烯酸酯橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物和橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物可按任意比例混合。橡胶微粒,尤其是丙烯酸酯橡胶微粒能提供高韧性,大的内部应力缓和效果,对黏贴的塑料基材有较强的吸附力,高tg,耐热性好,优越的耐用性,优良的抗裂性,相形态呈现“海岛结构”,稳定性好,不会影响产品的玻璃化转化温度。
再进一步,所述消泡剂包括二甲基聚硅氧烷、甲基烷基聚硅氧烷和含氟有机硅消泡剂中的一种或几种。
进一步,所述偶联剂包括β-(3,4-环氧环己基乙基)三甲氧基硅烷、r-环氧丙氧基三甲基硅烷和钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
高耐候的低温热固环氧模组胶的制备方法,包括以下步骤:
1)在行星真空搅拌机中加入环氧树脂和稀释剂,保持真空,以300±10rpm的转速搅拌至混合均匀,控制温度为75℃±5℃;
2)设置循环水浴温度为20±5℃,待降温至25±5℃,先加入分散剂和消泡剂,然后分三次加入填料,继续真空以600±10rpm的转速搅拌60-80分钟,控制温度为75℃±5℃;
3)保持温度在25±5℃,加入稳定剂和增韧剂,以300±10rpm的转速真空搅拌20-40分钟;
4)保持温度在20±5℃,加入固化剂和触变剂,以300±10rpm的转速真空搅拌20-40分钟;
5)确认温度在20±5℃后,加入促进剂和偶联剂,以300±10rpm的转速真空搅拌60-80分钟;
6)调整行星真空搅拌机转速为30±10rpm低速,真空脱泡20-40分钟后过10μm过滤筛网后进行分装。
上述提及的高耐候的低温热固环氧模组胶的各个组成成分均为无卤产品,所以在配方配比的调整过程中都不能出现卤素超标的情况,保证最终得到的高耐候的低温热固环氧模组胶符合RoHs、无卤素和Reach等环保性测试要求。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
(1)高耐候的低温热固环氧模组胶能对摄像头模组提供优异的粘结强度,在低温条件也能快速固化兼具稳定性高的优点,而且还有耐高温高湿和耐化学腐蚀的高耐候的特点,可用于电子元器件的粘接补强与封装密封防水以及元器件保护等,还能与热敏元器件兼容,尤其适用于摄像头模组要求的低温封装;
(2)高耐候的低温热固环氧模组胶具有低收缩率、低模量、低CTE和高Tg的优点,能有效抗冲击;
(3)高耐候的低温热固环氧模组胶还具有柔韧性高、强度高的优点,而且各组分均为无卤产品,符合环保要求。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种高耐候的低温热固环氧模组胶,其原料及组成如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000071
Figure BDA0002201601270000081
其中,YX-8000为购自日本三菱化学株式会社的氢化双酚A型环氧树脂,CE01MO为购自扬州天启新材料股份有限公司的氰酸酯改性环氧树脂,BPA328为购自日本触媒株式会社的丙烯酸酯橡胶微粒分散在双份A环氧树脂的混合物;无定形二氧化硅R805为购自赢创工业集团的触变剂;BYK-A530为购自德国BYK的甲基烷基聚硅氧烷类消泡剂;Plenact AL-M为购自日本味之素株式会社的二异丙基乙烷氧基铝的偶联剂。
促进剂C-1的制备方法,包括以下步骤:
在氮气氛围下加入16.5g3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和150g二甲苯,并升温至60℃,加入8.5g2-甲基咪唑,在60℃搅拌25分钟搅拌均匀后,升温至82℃,然后在氮气保护下以5滴/分钟的速度滴加20g氢化双酚环氧树脂YX-8000和100g二甲苯的混合液,温度会在滴加反应过程中慢慢升温至105℃,保持物料温度在105℃搅拌螯合1小时,并随后在升温至120℃下减压蒸馏除去二甲苯,将反应混合物冷却至室温,由此得到米黄色固体,用研钵将该产物研磨成粉末即得到所述的咪唑改性物促进剂C-1。其中,氢化双酚A型环氧树脂为日本三菱化学株式会社制,型号为YX8000,分子量为380~430。
高耐候的低温热固环氧模组胶的制备方法,包括以下步骤:
1)在行星真空搅拌机中加入YX-8000、CE01MO和3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]环氧丁烷,保持真空,以290rpm的转速搅拌至混合均匀,控制温度为70℃;
2)设置循环水浴温度为15℃,待降温至20℃,先加入Plenact AL-M和BYK-A530,然后分三次加入重质碳酸钙,继续真空以590rpm的转速搅拌80分钟,控制温度为70℃;
3)保持温度在20℃,加入巴比妥酸、硼酸三乙酯和BPA328,以290rpm的转速真空搅拌40分钟;
4)保持温度在15℃,加入季戊四醇三丙硫醇和无定形二氧化硅R805,以290rpm的转速真空搅拌40分钟;
5)确认温度在15℃后,加入促进剂C-1和r-环氧丙氧基三甲基硅烷,以290rpm的转速真空搅拌80分钟;
6)调整行星真空搅拌机转速为20rpm,真空脱泡40分钟后过10μm过滤筛网后进行分装。
实施例2
一种高耐候的低温热固环氧模组胶,其原料及组成如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000091
其中,CEL2021P为购自DAICEL化学株式会社的脂肪族型环氧树脂,CE01MO为购自扬州天启新材料股份有限公司的氰酸酯改性环氧树脂,RKB-5805为购自日本东亚合成株式会社的橡胶微粒分散在脂环族环氧树脂的混合物;无定形二氧化硅R805为购自赢创工业集团的触变剂;BYK-A530为购自德国BYK的甲基烷基聚硅氧烷类消泡剂;Plenact AL-M为购自日本味之素株式会社的二异丙基乙烷氧基铝的偶联剂。
促进剂C-1的制备方法,包括以下步骤:
在氮气氛围下加入16.5g3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和150g二甲苯,并升温至55℃,加入8.5g2-甲基咪唑,在55℃搅拌30分钟搅拌均匀后,升温至78℃,然后在氮气保护下以5滴/分钟的速度滴加20g氢化双酚环氧树脂YX-8000和100g二甲苯的混合液,温度会在滴加反应过程中慢慢升温至95℃,保持物料温度在95℃搅拌螯合1小时,并随后在升温至120℃下减压蒸馏除去二甲苯,将反应混合物冷却至室温,由此得到米黄色固体,用研钵将该产物研磨成粉末即得到所述的咪唑改性物促进剂C-1。其中,氢化双酚A型环氧树脂为日本三菱化学株式会社制,型号为YX8000,分子量为380~430。
高耐候的低温热固环氧模组胶的制备方法,包括以下步骤:
1)在行星真空搅拌机中加入CEL2021P、CE01MO和3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]环氧丁烷,保持真空,以300rpm的转速搅拌至混合均匀,控制温度为75℃;
2)设置循环水浴温度为20℃,待降温至25℃,先加入Plenact AL-M和BYK-A530,然后分三次加入重质碳酸钙,继续真空以600rpm的转速搅拌70分钟,控制温度为75℃;
3)保持温度在25℃,加入巴比妥酸、硼酸三乙酯和RKB-5805,以300rpm的转速真空搅拌30分钟;
4)保持温度在20℃,加入季戊四醇四丙硫醇和无定形二氧化硅R805,以300rpm的转速真空搅拌30分钟;
5)确认温度在20℃后,加入促进剂C-1和r-环氧丙氧基三甲基硅烷,以300rpm的转速真空搅拌70分钟;
6)调整行星真空搅拌机转速为30rpm,真空脱泡30分钟后过10μm过滤筛网后进行分装。
实施例3
一种高耐候的低温热固环氧模组胶,其原料及组成如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000111
其中,YX-8000为购自日本三菱化学株式会社的氢化双酚A型环氧树脂,CE01MO为购自扬州天启新材料股份有限公司的氰酸酯改性环氧树脂,BPA328为购自日本触媒株式会社的丙烯酸酯橡胶微粒分散在双份A环氧树脂的混合物;无定形二氧化硅H18为购自德国瓦克工业集团的触变剂;BYK-A530为购自德国BYK的甲基烷基聚硅氧烷类消泡剂;PlenactAL-M为购自日本味之素株式会社的二异丙基乙烷氧基铝的偶联剂。
促进剂C-1的制备方法,包括以下步骤:
在氮气氛围下加入16.5g3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和150g二甲苯,并升温至65℃,加入8.5g2-甲基咪唑,在65℃搅拌15分钟搅拌均匀后,升温至85℃,然后在氮气保护下以5滴/分钟的速度滴加20g氢化双酚环氧树脂YX-8000和100g二甲苯的混合液,温度会在滴加反应过程中慢慢升温至105℃,保持物料温度在105℃搅拌螯合1小时,并随后在升温至120℃下减压蒸馏除去二甲苯,将反应混合物冷却至室温,由此得到米黄色固体,用研钵将该产物研磨成粉末即得到所述的咪唑改性物促进剂C-1。其中,氢化双酚A型环氧树脂为日本三菱化学株式会社制,型号为YX8000,分子量为380~430。
高耐候的低温热固环氧模组胶的制备方法,包括以下步骤:
1)在行星真空搅拌机中加入YX-8000、CE01MO和3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]环氧丁烷,保持真空,以310rpm的转速搅拌至混合均匀,控制温度为80℃;
2)设置循环水浴温度为25℃,待降温至30℃,先加入Plenact AL-M和BYK-A530,然后分三次加入重质碳酸钙,继续真空以610rpm的转速搅拌60分钟,控制温度为80℃;
3)保持温度在30℃,加入巴比妥酸、硼酸三乙酯和BPA328,以310rpm的转速真空搅拌20分钟;
4)保持温度在25℃,加入三羟甲基丙烷二丙硫醇和无定形二氧化硅H18,以310rpm的转速真空搅拌20分钟;
5)确认温度在25℃后,加入促进剂C-1和r-环氧丙氧基三甲基硅烷,以310rpm的转速真空搅拌60分钟;
6)调整行星真空搅拌机转速为40rpm,真空脱泡20分钟后过10μm过滤筛网后进行分装。
对比例1
目前市售常规低温热固环氧胶原料及配比如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000131
本对比例的促进剂C-1的制备步骤与实施例1相同。
对比例2
目前市售高耐湿低温固化环氧胶原料及配比如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000132
Figure BDA0002201601270000141
本对比例的促进剂C-1的制备步骤与实施例2相同。
对比例3
一种高耐候的低温热固环氧胶,其原料及组成如下(重量份):
Figure BDA0002201601270000142
其中,EH-5057PK为购自日本ADEKA株式会社的无卤低温潜伏型固化剂,成分是胺类改性物。促进剂C-1与实施例3的制备步骤相同。
测试数据
对以上方案分别进行以下测试:进行固化前的粘度测试,并根据粘度值计算触变系数;在80℃@5min,70℃@10min,60℃@20min这三个条件对上述六个方案进行固化;进行固化后的硬度测试和剪切强度测试,记录玻璃化转化温度和固化转化率,并计算线膨胀系数和体积收缩率;在2-8℃下冷藏6个月观察粘度变化;在40℃情况下记录粘度变化的时间;进行环保测试;进行弹性模量测试;记录用DSC法固化的起始固化温度,以及计算DSC固化转化率;进行吸水率检测;在高温高湿的条件下进行强度测试;进行冷热冲击测试。
表1实施例1-3和对比例1-3的测试结果
Figure BDA0002201601270000151
Figure BDA0002201601270000161
Figure BDA0002201601270000171
结果表明:这6个方案的产品在低温下固化条件下(包括80℃@5min,70℃@10min,60℃@20min)都能开始引发反应聚合。根据表1可知,从DSC放热量来计算固化转化率来看,实施例1、实施例2和实施例3的产品在80℃@5min、70℃@10min和60℃@20min这三个固化条件下固化转化率达到98%以上,固化后性能都能达到完全固化的效果。
对比例1中采用的三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯(TMMP)固化剂和对比例2中采用的四(3-巯基丁酸)、季戊四醇酯(PE-1)固化剂在80℃@5min的条件下中固化转化率均大于80%,说明固化速度较快,但随着固化温度的进一步降低,固化转化率降低,说明固化速度减慢,从而会导致环氧胶的性能出现问题,这是由于这两个对比例都是采用了酯键连接的聚硫醇固化剂,具体地,对比例2中采用的是具有间位阻效应的仲巯基型聚硫醇,对比常规的酯键连接的聚硫醇,确实改良了贮存稳定性和疏水性,但这也限制了固化物的固化温度和速度,同时这并不能根本上解决它分子结构上酯键的水解决问题,相对于实施例1-3中所采用的以醚键连接的聚硫醇固化剂,醚键连接的聚硫醇具有更高反应性和更低的反应开始温度,能在更低的温度中实现固化。
从表1的实施例1-3和对比例3数据中可以看出,在70℃@10min,60℃@20min的低温固化条件下,对比例3的固化转化率均明显低于实施例1-3,所以说明即使是对比例3中的胺类改性物促进剂的引发放热温度更低,但由于胺类改性物相比咪唑类改性物,放热不集中,跨度大,也无法实现低温度的速固化。
从实施例1-3和对比例1-2的吸水率、高湿高温强度测试和冷热冲击测试中,明显看出实施例1-3的吸水率低于对比例1-2,说明实施例1-3的防水性能良好;高温高湿强度测试和冷热冲击测试中,实施例1-3的强度和耐冲击表示也比对比例1-2好,所以实施例1-3的耐候性明显高于对比例1-2。这是因为实施例1-3所采用的固化剂是由醚键连接聚硫醇,而这对比例1-2都是采用了酯键连接的聚硫醇固化剂,因此与具有酯键的常规硫化合物相比,醚键连接聚硫醇不会水解和结构稳定,明显醚键连接的聚硫醇具有优异的耐热性、柔韧性和耐水性,因此采用醚键连接的聚硫醇作为固化剂的低温固化胶具有优良的耐候性。
从实施例1-3和对比例3来看,实施例1-3的玻璃化转化温度均比对比例3要高,说明实施例1-3具有高Tg的特性;实施例1-3的线膨胀系数比对比例3小,说明实施例1-3比对比例3具有更好的热稳定性;实施例1-3的体积收缩率小于对比例3,实施例1-3的剪切强度大于对比例3。由于对比例3采用了核壳橡胶类增韧剂,而实施例1-3采用的是丙烯酸酯橡胶微粒改性环氧树脂或橡胶微粒改性环氧树脂,可以看出,增韧剂可以影响环氧胶的交联点,从而对胶的Tg、CTE、固化收缩率和剪切强度产生较大的负面影响,核壳橡胶类增韧剂由于和环氧树脂没有反应,而且这类东西会减少胶的交联密度且分散得不均匀,产生相分离和空穴,从而导致低温固化胶在耐湿热性能更差。
而实施例1-3和对比例1、3的产品对比中,发现在2-8℃条件下实施例1-3能稳定贮藏6个月以上,但是对比例1和3分别在120天和100天时粘度翻倍;实施例1-3在40℃条件下能稳定贮藏15天以上,而对比例1和3分别在11天和9天时粘度就翻倍了。所以说明实施例1-3与对比例1和3相比,具有良好的的贮存稳定性。所以采用机酸和硼酸酯类混合使用,搭配异氰酸酯改性树脂的低温固化胶更加容易保存和生产。
终上所述,这种高耐候的低温热固环氧模组胶生产简单,低温快速固化,贮存稳定性高,对摄像头模组组成材料有优异的附着力,表现出高耐湿热,高耐候,高可靠性,耐化学性;良好的柔韧性和返修性,达到环保的检测要求。本发明产品适合用于要求低温带固化的电子部件的安装、组装用的胶粘剂、密封剂,特别是使摄像头模组组装,使具有更长的使用寿命和更高的质量保证。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种高耐候的低温热固环氧模组胶,其特征在于,由以下重量份的原料配制而成:
Figure FDA0003779084850000011
其中,所述环氧树脂为YX-8000和CE01MO的混合物或CEL2021P和CE01MO的混合物;固化剂包括季戊四醇三丙硫醇、季戊四醇四丙硫醇、季戊四醇二丙硫醇和三羟甲基丙烷二丙硫醇中的一种或几种;稳定剂为有机酸和硼酸酯类化合物混合物,有机酸包括苹果酸、巴比妥酸、柠檬酸、水杨酸和酒石酸中的一种或几种,所述硼酸酯类化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三正丙酯、硼酸三异丙酯和硼酸三正丁酯中的一种或几种;所述稀释剂包括3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]环氧丁烷和3-乙基-3-环氧丙基丙烯酸甲酯中的一种或几种;
所述促进剂由环氧树脂、酸酐和咪唑组成,其中,环氧基、酸酐基团和咪唑基团的摩尔比为1:0.9-1.2:0.9-1.1;咪唑包括2-甲基咪唑和/或2-乙基-4-甲基咪唑,环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂;酸酐包括甲基六氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐中的任意一种或几种;
高耐候的低温热固环氧模组胶,所述促进剂的制备方法包括以下步骤:
Ⅰ)在氮气氛围下加入酸酐和甲苯,并升温至55-65℃;
Ⅱ)加入咪唑,在55-65℃搅拌15-30分钟搅拌均匀后,升温至78-85℃,然后以5滴/分钟的速度滴加氢化环氧树脂和甲苯的混合液;
Ⅲ)温度会在滴加反应过程中慢慢升温至95-105℃,保持物料温度在95-105℃螯合1小时,并随后在120℃下减压加热以除去甲苯;
Ⅳ)将反应混合物冷却至室温,得到固体后研磨成粉末即得到促进剂。
2.如权利要求1所述的高耐候的低温热固环氧模组胶,其特征在于:所述填料为无机填料,无机填料包括重质碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛和炭黑中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的高耐候的低温热固环氧模组胶,其特征在于:所述触变剂为无定形二氧化硅和/或无定形蜡;所述增韧剂为丙烯酸酯橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物和/或橡胶微粒分散在环氧双酚A树脂的混合物。
4.如权利要求1所述的高耐候的低温热固环氧模组胶,其特征在于:所述消泡剂包括甲基烷基聚硅氧烷和/或含氟有机硅消泡剂。
5.如权利要求1所述的高耐候的低温热固环氧模组胶,其特征在于:所述偶联剂包括β-(3,4-环氧环己基乙基)三甲氧基硅烷、r-环氧丙氧基三甲基硅烷和钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.如权利要求1-5任一所述的高耐候的低温热固环氧模组胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在行星真空搅拌机中加入环氧树脂和稀释剂,保持真空,以300±10rpm的转速搅拌至混合均匀,控制温度为75℃±5℃;
2)设置温度为20±5℃,待降温至25±5℃,先加入分散剂和消泡剂,后加入填料,继续真空以600±10rpm的转速搅拌60-80分钟,控制温度为75℃±5℃;
3)保持温度在25±5℃,加入稳定剂和增韧剂,以300±10rpm的转速真空搅拌20-40分钟;
4)保持温度在20±5℃,加入固化剂和触变剂,以300±10rpm的转速真空搅拌20-40分钟;
5)确认温度在20±5℃后,加入促进剂和偶联剂,以300±10rpm的转速真空搅拌60-80分钟;
6)调整行星真空搅拌机转速为30±10rpm,真空脱泡20-40分钟后过10μm过滤筛网后进行分装。
CN201910867171.7A 2019-09-12 2019-09-12 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法 Active CN110591622B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910867171.7A CN110591622B (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910867171.7A CN110591622B (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110591622A CN110591622A (zh) 2019-12-20
CN110591622B true CN110591622B (zh) 2022-11-22

Family

ID=68859326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910867171.7A Active CN110591622B (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110591622B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111334232A (zh) * 2020-04-28 2020-06-26 东莞市恒尔朗实业有限公司 一种耐候型中温固化环氧树脂胶黏剂及其制法
CN112011301B (zh) * 2020-08-26 2022-05-10 上海昀通电子科技有限公司 一种紫外-热双固化胶粘剂及其用途
CN112280509B (zh) * 2020-09-14 2023-07-25 深圳市安伯斯科技有限公司 一种单组份环氧树脂封装透明胶及其应用
JP7197047B1 (ja) * 2022-05-27 2022-12-27 三菱瓦斯化学株式会社 樹脂組成物、硬化物、封止材料、接着剤、絶縁材料、塗料、プリプレグ、多層体、および、繊維強化複合材料
CN115029092A (zh) * 2022-07-29 2022-09-09 上海昀通电子科技有限公司 一种耐湿热的单组分环氧树脂胶黏剂及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1643023A (zh) * 2002-01-31 2005-07-20 国家淀粉及化学投资控股公司 非流动填缝组合物
CN103282401A (zh) * 2011-01-05 2013-09-04 纳美仕有限公司 树脂组合物
CN105623582A (zh) * 2016-03-01 2016-06-01 杭州宝明新材料科技有限公司 一种用于粘接聚丙烯的环氧树脂胶粘剂

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8609579B2 (en) * 2006-10-26 2013-12-17 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Composition capable of radiation activated catalysis and radiation curable urethane containing the composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1643023A (zh) * 2002-01-31 2005-07-20 国家淀粉及化学投资控股公司 非流动填缝组合物
CN103282401A (zh) * 2011-01-05 2013-09-04 纳美仕有限公司 树脂组合物
CN105623582A (zh) * 2016-03-01 2016-06-01 杭州宝明新材料科技有限公司 一种用于粘接聚丙烯的环氧树脂胶粘剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN110591622A (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110591622B (zh) 一种高耐候的低温热固环氧模组胶及其制备方法
TWI811288B (zh) 一液型樹脂組成物
CN109439254B (zh) 一种可返修的高可靠性填充胶
KR20130033260A (ko) 경화성 수지 조성물
KR101148051B1 (ko) 에폭시 수지 조성물
WO2004039885A1 (ja) 液晶シール剤組成物及びそれを用いた液晶表示パネルの製造方法
KR101458525B1 (ko) 에폭시기 함유 실세스키옥산 변성 에폭시 수지, 경화성 수지 조성물, 경화물 및 코팅제
SG172173A1 (en) Carboxylic acid compound and epoxy resin composition containing same
CN102190863A (zh) 环氧树脂组合物
CN112048271A (zh) 一种单组份底部填充胶及其制备方法
US7834070B2 (en) Halogen-free and thermal resistant composition
KR101329695B1 (ko) 재작업이 가능한 에폭시 수지 조성물
CN114133901A (zh) 一种环氧胶黏剂
JP3902366B2 (ja) プラスチックフィルム液晶素子用シール剤及び表示素子
JP2005145911A (ja) アリーロキシシラン化合物、その製法及びその用途
JP6370068B2 (ja) 熱反応性樹脂組成物
JP2004292706A (ja) 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
CN115785866A (zh) 一种环氧胶粘剂及其制备方法和应用
JP4399764B2 (ja) シラン変性された不飽和結合を有さないエポキシ樹脂、ならびに当該樹脂含有組成物から得られる半硬化物および硬化物
CN115029089A (zh) 一种高Tg、高粘接、耐老化的环氧胶黏剂组合物及其制备方法和应用
KR101197193B1 (ko) 비유동성 언더필용 수지 조성물, 그를 이용한 비유동성 언더필 필름 및 그 비유동성 언더필 필름의 제조방법
JPH0867805A (ja) 液状エポキシ樹脂組成物
TWI821245B (zh) 晶圓等級包裝密封用樹脂組成物
JPH06192396A (ja) 一液型エポキシ樹脂組成物
JP2016117802A (ja) 硬化性エポキシ樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant