CN114456756A - 一种环氧树脂底部填充胶 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子胶粘剂的技术领域,涉及一种环氧树脂底部填充胶,其包括如下原料:固化剂、改性固化促进剂、增韧剂、填料、稀释剂、助剂、稳定剂,余量为环氧树脂;所述改性固化促进剂通过氨基含氮杂环类化合物与双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂反应得到;双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的环氧值均为0.1‑0.6;氨基含氮杂环类化合物为2‑苯基‑3‑氨基吡啶、2‑甲氧基‑5‑氨基吡啶、2,3‑二氨基哌嗪、1‑氨基‑4‑甲基哌嗪、5‑氨基吡啶‑2‑羧酸、3‑氨基‑4‑羟基吡啶、4‑氨基吡啶、二甲基吡啶胺、4‑甲氨基吡啶和4‑乙氧基‑3‑氨基吡啶中的一种;其具有能提高环氧树脂底部填充胶常温下的稳定性的优点。
Description
技术领域
本申请涉及电子胶粘剂的技术领域,尤其是涉及一种环氧树脂底部填充胶。
背景技术
环氧树脂底部填充胶是用于对PCB板上电子元器件的底部进行填充和保护,可以起到防潮、防尘和防氧化的作用。在环氧树脂底部填充胶的使用过程中,由于电子厂对生产效率有很高的要求,要求在常温下使用,并且稳定性良好,同时其固化速度要快。
现有的技术中,由于环氧树脂底部填充胶在固化速度达到要求后,其使用过程中的稳定性无法保证。在目前的机器自动化时代,这种底部填充胶基本都是喷射点胶工艺,对电子厂的生产来说很矛盾,导致其使用不太方便。主要是常温使用时,环氧树脂底部填充胶的稳定性差,需要经常清洗机器,以防止胶水在机器管道里固化后堵管,另外就是使用完成后剩下的胶水要立马放回冰箱冷冻保存,这样会导致胶水来回解冻,而解冻时间一般需要2h,严重影响了生产效率。
针对上述现有技术,使用现有的固化促进剂在常温下粘度增幅较大,一般在5天左右开始凝固,给客户点胶带来不便,仍需进一步提高。
发明内容
为了提高环氧树脂底部填充胶在常温下的稳定性,本申请提供一种环氧树脂底部填充胶。
本申请提供一种环氧树脂底部填充胶,采用如下技术方案:
一种环氧树脂底部填充胶,其包括如下重量百分含量的原料:固化剂40-50%、改性固化促进剂0.1-2.0%、增韧剂1-5%、填料1-5%、稀释剂1-5%、助剂0.2-1.9%、稳定剂0.1-5%,余量为环氧树脂;
所述改性固化促进剂通过氨基含氮杂环类化合物与双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂进行反应得到;所述双酚A环氧树脂和所述双酚F环氧树脂的环氧值均为0.1-0.6;
其中,氨基含氮杂环类化合物为2-苯基-3-氨基吡啶、2-甲氧基-5-氨基吡啶、2,3-二氨基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、5-氨基吡啶-2-羧酸、3-氨基-4-羟基吡啶、4-氨基吡啶、二甲基吡啶胺、4-甲氨基吡啶和4-乙氧基-3-氨基吡啶中的一种。
通过采用上述技术方案,使用含氮杂环类物质与环氧开环反应,制得改性固化促进剂,可以将含氮杂环引入环氧长支链体系,该物质不仅可以参与环氧树脂反应,其做成产品后,比一般的小分子固化促进剂相比,不不容易发生迁移,最根本的是通过改性将容易导致潜固化的活性氨基掩蔽,同时又保留对环氧树脂固化有促进作用含叔氮原子的氮杂环,从而在不影响高温固化前提下使体系的常温储存稳定性更好,其不仅仅适用于底部填充胶体系,适用于所有的环氧固化体系;其参与的含氮杂环类化合物采用氨基含氮杂环类化合物,其通过氨基与环氧基反应,其反应条件温和,并且收率较高。
作为优选:所述改性固化促进剂添加的重量百分比为0.5-1%。
通过采用上述技术方案,改性固化促进剂的添加量逐渐增多时,其粘度增长幅度逐渐减小,但在其添加量在2kg时,与添加量为1kg相比较,其粘度降低幅度较小,因此其改性固化促进剂的优选添加量在0.5-1%。
作为优选:所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、二聚酸改环氧树脂、端羧基环氧树脂、端羟基环氧树脂中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,环氧树脂采用双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、二聚酸改环氧树脂、端羧基环氧树脂、端羟基环氧树脂时,本申请的改性固化促进剂均适用。
作为优选:所述固化剂为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、四(巯基乙酸)季戊四醇酯中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,固化剂的种类在此范围时,其均可以与改性固化促进剂相互配合,制得稳定性较好的环氧树脂底部填充剂。
作为优选:所述稳定剂为磷酸酯、亚磷酸酯、硼酸酯、柠檬酸、264抗氧剂和2246抗氧剂中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,稳定剂采用此范围内的物质时,制备的环氧树脂底部填充胶的各项性能和粘度变化均较优。
作为优选:所述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶、端羟基液体丁腈橡胶、橡胶改性环氧树脂、液体硅橡胶、烷基化多元醇、纳米碳酸钙中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,增韧剂采用此种类范围时,均适用于本体系,制得的环氧树脂底部填充胶的断裂延伸率均在3.3%以上。
作为优选:所述稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚和C8-C10缩水甘油醚中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,本申请的体系适用于多种稀释剂,稀释剂采用此范围内的物质时,本体系的性能均较优。
作为优选:所述填料为气相二氧化硅、滑石粉、三氧化二铝、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,本环氧树脂底部填充胶体系适用于多种填料,填料种类在此范围内选取均可。
作为优选:所述助剂为硅烷偶联剂,为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,硅烷偶联剂可以减小填料与本体系中其它原料之间的界面能,从而使填料在体系中分布均匀;本申请对硅烷偶联剂的种类限制性较小,在此种类范围内选取均可。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1、使用含氮杂环类物质与环氧开环反应,制得改性固化促进剂,可以将含氮杂环引入环氧长支链体系,该物质不仅可以参与环氧树脂反应,其做成产品后,比一般的小分子固化促进剂相比,不容易发生迁移,最根本的是通过改性将容易导致潜固化的活性氨基掩蔽,同时又保留对环氧树脂固化有促进作用含叔氮原子的氮杂环,从而在不影响高温固化前提下使体系的常温储存稳定性更好,其不仅仅适用于底部填充胶体系,适用于所有的环氧固化体系;其参与的含氮杂环类化合物采用氨基含氮杂环类化合物,其通过氨基与环氧基反应,其反应条件温和,并且收率较高。
2、本申请制备的环氧树脂底部填充胶在第六天时,其粘度均在2816cP以下,并且其粘度变化均低于40.6%,最小可达到18.8%;改性固化促进剂应用在本申请的环氧树脂底部填充胶配方的产品中,很好的避免了经常要清洗机器管道的弊端,以及避免了胶水来回解冻使用,因此能够很大程度的提高产线的生产效率。
具体实施方式
以下结合具体内容对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请中所用的原料除改性固化促进剂为自制;其中,磷酸酯为十八醇磷酸酯,型号为C1618P;亚磷酸酯为亚磷酸一苯二异辛酯,型号为DPOP;硼酸酯为三乙二醇甲醚硼酸酯;本申请所用原料均为普通市售产品。
制备例
制备例1
一种改性固化促进剂,其反应原理如反应方程式(1)所示,其制备步骤如下:
在氮气保护下,在500毫升的三口烧瓶中分别加入340g的双酚A环氧树脂NPEL-128(环氧值0.51)和248g的氨基含氮杂环类化合物,氨基含氮杂环类化合物为2-甲氧基-5-氨基吡啶,搅拌均匀,后边搅拌边升温至100℃,反应4小时后冷却至室温出料,得到改性固化促进剂。
其中,n=0-5
制备例2
一种改性固化促进剂,其反应原理如反应方程式(2)所示,其制备步骤如下:
在氮气保护下,在500毫升三口烧瓶中分别加入312g的双酚F环氧树脂NPEF-170(环氧值0.55)、248g的氨基含氮杂环类化合物,氨基含氮杂环类化合物为2-甲氧基-5-氨基吡啶,搅拌均匀,后边搅拌边升温至100℃,反应4小时后冷却至室温出料,得到改性固化促进剂。
其中,n=0-5
实施例
实施例1-3
一种环氧树脂底部填充胶,其各原料及各原料用量如表1所示,其制备步骤如下:
1)将环氧树脂、稀释剂、稳定剂加入真空双行星搅拌机中,高速搅拌速率为1000r/min,低速搅拌速率为90r/min,真空度为0.08MPa,温度为40℃,进行搅拌40min;
2)在步骤1)得到的混合料中加入增韧剂、固化剂、填料、助剂,高速搅拌速率为1450r/min,低速搅拌速率为90r/min,真空度为0.06MPa,温度为25℃,搅拌100min;
3)在步骤2)得到的混合料中加入改性固化促进剂,高速搅拌速率为800r/min,低速搅拌速率为80r/min,真空度为0.06MPa,温度为25℃,搅拌30min,即得环氧树脂底部填充胶。
其中,改性固化促进剂来自制备例1,实施例1-3中添加的环氧树脂依次为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂;实施例1-3中添加的固化剂依次为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和乙二醇二(3-巯基丙酸酯);实施例1-3中添加的增韧剂依次为端羧基液体丁腈橡胶、端羟基液体丁腈橡胶和橡胶改性环氧树脂;实施例1-3中添加的填料依次为气相二氧化硅、滑石粉和三氧化二铝;实施例1-3中添加的稀释剂依次为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚;实施例1-3中添加的助剂均为硅烷偶联剂,依次为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;实施例1-3中添加的稳定剂依次为磷酸酯、亚磷酸酯和硼酸酯。
表1实施例1-4的各原料及各原料用量(kg)
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
环氧树脂 | 34.8 | 50 | 45 |
固化剂 | 50 | 40 | 45 |
改性固化促进剂 | 1 | 1 | 1 |
增韧剂 | 3 | 5 | 1 |
填料 | 1 | 0.5 | 5 |
稀释剂 | 5 | 2.5 | 1 |
助剂 | 0.2 | 0.5 | 1.9 |
稳定剂 | 5 | 0.5 | 0.1 |
实施例4
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的改性固化促进剂在制备时添加的氨基含氮杂环类化合物为2,3-二氨基哌嗪,其余步骤与实施例2均相同。
实施例5
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其改性固化促进剂的添加量为0.1kg,环氧树脂的添加量为50.9kg,其余步骤与实施例2均相同。
实施例6
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其改性固化促进剂的添加量为0.5kg,环氧树脂的添加量为50.5kg,其余步骤与实施例2均相同。
实施例7
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其改性固化促进剂的添加量为2kg,环氧树脂的添加量为49kg,其余步骤与实施例2均相同。
实施例8
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其固化剂为等量的四(巯基乙酸)季戊四醇酯,其余步骤与实施例2均相同。
实施例9
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其环氧树脂为等量的二聚酸改环氧树脂,其余步骤与实施例2均相同。
实施例10
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其环氧树脂为等量的端羧基环氧树脂,其余步骤与实施例2均相同。
实施例11
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其环氧树脂为等量的端羟基环氧树脂,其余步骤与实施例2均相同。
对比例
对比例1
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的2-甲氧基-5-氨基吡啶,其余步骤与实施例2均相同。
对比例2
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的未反应的双酚A环氧树脂NPEL-128和2-甲氧基-5-氨基吡啶的混合物,双酚A环氧树脂NPEL-128和2-甲氧基-5-氨基吡啶的比例与制备例1中相同,其余步骤与实施例2均相同。
对比例3
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的PN-23,其余步骤与实施例2均相同。
对比例4
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的PN-H,其余步骤与实施例2均相同。
对比例5
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的PN-40,其余步骤与实施例2均相同。
对比例6
一种环氧树脂底部填充胶,与实施例2的不同之处在于,其添加的固化促进剂为等量的EH-4360s,其余步骤与实施例2均相同。
性能检测试验
检测方法/试验方法
按照实施例1-11和对比例1-6的制备方法制备环氧树脂底部填充胶,然后进行如下的测试,其检测结果如表2和表3所示。
表2实施例-11和对比例1-6的粘度检测(25℃)
从实施例1-11和对比例1-6的检测数据可以看出,本申请制备的环氧树脂底部填充胶在第六天时,其粘度均在2816cP以下,并且其粘度变化均低于40.6%,最小可达到18.8%;改性固化促进剂应用在本申请的环氧树脂底部填充胶配方的产品中,很好的避免了经常要清洗机器管道的弊端,以及避免了胶水来回解冻使用,因此能够很大程度的提高产线的生产效率。
从实施例2和实施例4的检测数据中可以看出,改变改性固化促进剂合成时的氨基含氮杂环类化合物的种类时,对最终环氧树脂底部填充胶的粘度影响较小;结合实施例5-7,改性固化促进剂的添加量逐渐增多时,其粘度增长幅度逐渐减小,但在其添加量在2kg时,与添加量为1kg相比较,其粘度降低幅度较小,因此其改性固化促进剂的优选添加量在0.5-1kg。
从实施例2和对比例1-2的检测数据可以看出,单独添加2-甲氧基-5-氨基吡啶或添加未反应的双酚A环氧树脂NPEL-128和2-甲氧基-5-氨基吡啶时,其粘度增长速度均较大,在第六天时均出现凝固。
从实施例2和对比例3-6的检测数据可以看出,使用现有的市场的固化促进剂,其环氧树脂底部填充胶在第六天均出现凝固,本申请的改性固化促进剂在第六天时,其粘度仍表现稳定。
表3实施例1-11和对比例1-6的环氧树脂底部填充胶固化后的检测结果
由表3可以看出,应用本申请的改性固化促进剂,其制备的环氧树脂底部填充胶各项性能均表现良好,与应用市面上现有的固化促进剂相比,综合性能测试方面稍有优势。
上述具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:其包括如下重量百分含量的原料:固化剂40-50%、改性固化促进剂0.1-2.0%、增韧剂1-5%、填料1-5%、稀释剂1-5%、助剂0.2-1.9%、稳定剂0.1-5%,余量为环氧树脂;
所述改性固化促进剂通过氨基含氮杂环类化合物与双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂进行反应得到;所述双酚A环氧树脂和所述双酚F环氧树脂的环氧值均为0.1-0.6;
其中,氨基含氮杂环类化合物为2-苯基-3-氨基吡啶、2-甲氧基-5-氨基吡啶、2,3-二氨基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、5-氨基吡啶-2-羧酸、3-氨基-4-羟基吡啶、4-氨基吡啶、二甲基吡啶胺、4-甲氨基吡啶和4-乙氧基-3-氨基吡啶中的一种。
2. 根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于: 所述改性固化促进剂添加的重量百分比优选为0.5-1%。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、二聚酸改环氧树脂、端羧基环氧树脂、端羟基环氧树脂中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述固化剂为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(3- 巯基丙酸酯)、乙二醇二(3- 巯基丙酸酯)、四(巯基乙酸)季戊四醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述稳定剂为磷酸酯、亚磷酸酯、硼酸酯、柠檬酸、264抗氧剂和2246抗氧剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶、端羟基液体丁腈橡胶、橡胶改性环氧树脂、液体硅橡胶、烷基化多元醇、纳米碳酸钙中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚和C8-C10缩水甘油醚中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述填料为气相二氧化硅、滑石粉、三氧化二铝、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种环氧树脂底部填充胶,其特征在于:所述助剂为硅烷偶联剂,为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
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2022
- 2022-01-17 CN CN202210047372.4A patent/CN114456756A/zh active Pending
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