CN113881381A - 一种高性能的环氧灌封材料 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高性能的环氧灌封材料。该灌封材料是将有机组分环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂，以及无机填料，二者室温下复合、灌封，于40～60℃下完成固化。本发明通过层状分散的高岭土，在高湿度、强紫外和高盐雾环境下提高环氧灌封材料对电子元器件、电子元器件组合、线路板的保护作用。固化物不含有害的挥发物，利于环保。

Description

一种高性能的环氧灌封材料

技术领域

本发明涉及电子元器件的灌封材料，并且更具体地涉及一种高性能的环氧灌封材料。

背景技术

环氧树脂灌封电子元器件，可以阻隔空气、水分和二氧化碳，改善电子元器件、电子元器件组合、线路板的工作环境，延长元器件的使用寿命，也可以提高电子元器件在运输和使用过程中的稳定性，防止振荡、撞击等机械力对电子元器件、电子元器件组合、线路板的破坏。但传统的环氧树脂灌封材料在固化之后阻隔性能有限，在高温、高湿度、强紫外和高盐雾环境下电子元器件、电子元器件组合、线路板难以正常工作。

针对已有环氧浇铸树脂在浇铸柱体的施工过程中存在的易吸收空气中的水份，造成浇注体成型后存在微小气泡，易于产生线圈间局部放电，造成短路击穿，缩短变压器的使用寿命的缺陷，CN 101812217公开了一种抗局部放电环氧浇注树脂，这种抗局部放电环氧浇注树脂包括2种组分，生产工艺简单，生产中无三废派放，不污染环境。A组份为E39D型环氧树脂20-30份、CYD128型环氧浇注树脂50-90份、594型环氧树脂活性稀释剂3-10份、半导体树脂浆料10-40份和800-1200目SiO₂80-120份。B组份为甲基四氢苯酐100～140份、1000-1500目SiO₂80～190份、N，N-二甲基苄胺0.1～1.5份和端羟基液体橡胶20～70份。由于B组份含端羟基液体橡胶，耐热、耐热氧和耐紫外线老化的效果欠佳。

CN105229078公开了一种环氧浇注树脂体系，所公开的环氧树脂体系对水、盐雾、无机酸、碱和大多数有机溶剂具有的良好抗性。所述的环氧树脂具有低粘度，同时保持有利的物理、热和电性质。所述的环氧浇注树脂体系可用于至少部分地覆盖电子元件或装置，比市场同类产品的热导率提高24％，导电率提高9.5％，固化环氧树脂的物理性能提高10％至20％。虽然所公开的材料可以通过使用非氧化铝填充的环氧树脂(例如使用氮化硼)得到诸如热导率的有利性质，但是这些明显更昂贵。因此，所公开的材料是具有优于其同类中其它环氧树脂的改善性质的经济有效途径。该树脂体系分为树脂部分(A部分)和硬化剂部分(B部分)，二者混合在一起从而开始反应。双酚F环氧树脂、丁基缩水甘油醚、环氧炭黑分散体、氧化铝、磷盐、氢氧化铝和聚磷酸铵为A部分，聚乙二醇二胺和聚胺共混物为B部分。重量为5％至10％的聚乙二醇二胺在体系中作为反应剂。环氧树脂和硬化剂混合在一起形成树脂，将该树脂倾倒入容器中固化。然后，将混合的树脂在60℃下固化2小时。该专利使用了价位较高的双酚F环氧树脂，氢氧化铝的质量用量为9％，氧化铝的质量用量高达54％，无机材料填料提高了材料体系对环境破坏因素的抵抗作用，但填料的用量过高，不利于基本的力学性能，如抗压强度和冲击强度。另外，氢氧化铝和氧化铝在环氧树脂中以颗粒或粉末状态存在，抵抗环境因素破坏作用的效率比较低。

本专利发明了一种高性能的环氧灌封材料，更具体地涉及一种有机/无机复合的环氧树脂灌封材料。它包括有机组分环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂，以及无机填料，二者室温下复合、灌封，于40～60℃下完成固化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能的环氧灌封材料。该灌封材料是将有机组分环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂，以及无机填料，二者室温下复合、于40～60℃下完成固化。通过无机填料提高在高湿度、强紫外和高盐雾环境下对电子元器件、电子元器件组合、线路板的保护作用。

本发明的技术方案为：

一种高性能的环氧灌封材料。该灌封材料是将有机组分与无机填料室温下复合、于40～60℃下完成固化。其原料配比为：

所述的有机组分包括常见的双酚A型环氧树脂、多官能度环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂。所述的双酚A型环氧树脂为E-51、E-44中的一种或两种，多官能度环氧树脂为四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷、四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四(环氧乙烷基甲基)-1，3-苯二甲胺和三官能度环氧树脂3-(2，3-环氧丙氧基)-N，N-二(2，3-环氧丙基)苯胺中的一种或两种，稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或两种，固化剂为聚酰胺650、N、N-二甲基苯胺和改性脂肪胺593中的一种或两种，促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

所述的无机填料为硅烷偶联剂处理的高岭土、未偶联处理高岭土中的一种或两种。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的高性能灌封材料固化后提高了高湿度、强紫外和高盐雾环境下对电子元器件、电子元器件组合、线路板的保护作用。

(2)高岭土的物理化学性质稳定，不影响电子元器件的正常工作。

(3)采用了层状分散的高岭土，在高湿度、强紫外和高盐雾环境下对电子元器件、电子元器件组合、线路板的保护作用高于球状颗粒。

(4)固化物不含有害的挥发物，利于环保。

具体实施方式

下面结合实例进一步说明：

实施例一

100份环氧树脂E-51，2份四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷和32份1，4-丁二醇二缩水甘油醚加至搅拌罐中搅拌，加入12份硅烷偶联剂处理高岭土，搅拌均匀后加入25份聚酰胺650、5份脂肪胺593、2份2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚。室温下混合均匀，除去气泡后灌封、40℃下完成固化。

测定抗压强度与弹性模量：测定方法参照GB/T2567-2008。

实施例二

实施步骤同例一，不同之处在于：将四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷替换为三官能度环氧树脂3-(2，3-环氧丙氧基)-N，N-二(2，3-环氧丙基)苯胺，高岭土由12份改为20份。

性能测量：方法同实施例一。

实施例三

实施步骤同例一，不同之处在于：高岭土未经偶联剂处理。

性能测量：方法同实施例一。

对比例

实施步骤同例一，不同之处在于：灌封材料未添加高岭土。

性能测量：方法同实施例一。

附表 本发明高性能的环氧灌封材料的性能

	实施例一	实施例二	实施例三	对比例
					抗压强度/MPa	88.2	83.3	70.8	63.7
弹性模量/GPa	4.5	4.2	3.6	2.0

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (2)

1.一种高性能的环氧灌封材料，它包括有机组分环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂，以及无机填料，二者室温下复合、灌封，于40～60℃下完成固化。其原料配比为：

所述的有机组分包括常见的双酚A型环氧树脂、多官能度环氧树脂、稀释剂、固化剂和促进剂。所述的双酚A型环氧树脂为E-51、E-44中的一种或两种，多官能度环氧树脂为四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷、四官能度环氧树脂N，N，N’，N’-四(环氧乙烷基甲基)-1，3-苯二甲胺和三官能度环氧树脂3-(2，3-环氧丙氧基)-N，N-二(2，3-环氧丙基)苯胺中的一种或两种，稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或两种，固化剂为聚酰胺650、N、N-二甲基苯胺和改性脂肪胺593中的一种或两种，促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

2.如权利要求1所述的无机填料为硅烷偶联剂处理的高岭土、未偶联处理高岭土中的一种或两种。