CN115404010A - 一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺 - Google Patents

一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机无机粘接领域,尤其涉及IPC C08K13领域,更具体的,涉及一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺。本发明提供了一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,包括以下步骤:S1,玻璃纤维表面处理;S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;S3,干燥;S4,停放;S5,硫化。该工艺可以在孔胶硫化过程中,同时粘合孔胶和玻璃纤维的工艺,使孔胶具有优异缓冲性能以及导热性能并能在高温200℃环境下正常使用,修补处不开胶、不开裂。

Description

一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺
技术领域
本发明涉及有机无机粘接领域,尤其涉及IPC C08K13领域,更具体的,涉及一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺。
背景技术
PCB(印制电路板)在压合制程中需要突出的销钉进行定位压合垫,防止压合垫在压合过程中移动造成压合板料不良。由于销钉材质为铁,在使用过程中易与压合垫碰撞,因而本公司开发了一款孔胶与销钉进行软接触,减缓销钉对压合垫的破坏。随着使用次数的增加,孔胶会出现不同程度的破损(开裂、开胶等),急需一种工艺方法对孔胶进行修补或减缓孔胶的破损。
CN201910295816.4提供了一种新型硅胶热硫化粘合工艺,采用采用密闭式炼胶机,通过密闭式进行炼胶,不仅提高了生产效率改善了劳动条件,还减少有毒气体的散发。该步骤中设置了停放时间,使各种配合剂能与生胶充分起作用,胶料变硬,可塑性降低。停放后的胶料采用开炼机反练,通过对胶料进行反练,从而使其硬度变高,减少成品的白皱纹。
CN201710918831.0公开了一种聚氨酯橡胶与金属链导轨骨架的粘合工艺,通过双层粘结并调控粘结温度及时间,使得该粘合工艺简单易行,将聚氨酯橡胶与金属链导轨骨架很好的粘合在一起,更牢固,不易脱落。
发明内容
上述发明的基础上,进一步简化工艺步骤,本公司提供了一种可以在孔胶(硅胶材质)硫化过程中,同时粘合孔胶和玻璃纤维的工艺,使孔胶具有优异缓冲性能以及导热性能并能在高温200℃环境下正常使用,修补处不开胶、不开裂。为实现上述目的,本发明提供了一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
S5,硫化。
玻璃纤维表面较为光滑化学性质较稳定,结合能力差,减弱了纤维表面和胶水的化学结合和机械锁结作用,降低了粘结界面上粘接强度,采用机械打磨或化学浸润处理玻璃纤维表面,可提高粘结强度,进一步研究发现,使用机械打磨法对玻纤表面进行处理,打磨时间5-20s,可进一步提高粘结强度,推测由于机械打磨难以控制打磨的压力和深度,破坏了部分的纤维结构,微观结构下纤维表面凹凸不平,得益于这种结构,增大了粘结处的粘结面积。进一步研究发现,机械打磨转速控制在20000-30000r/min时,既能增大在粘结处粘结面积,又可以不对纤维表面产生过大的破坏,同时还可以对玻璃纤维表面的残留孔胶进行有效清理。
优选的,步骤S1中表面处理方法为机械打磨与化学浸润中的一种。
进一步优选的,步骤S1中表面处理方法为机械打磨,打磨时间5-20s。
更进一步优选的,步骤S1中机械打磨转速为24000r/min,打磨时间5-15s,所述打磨机为气动打磨机,购自东莞市强劲五金工具有限公司,型号:FG-26-10F。
优选的,所述步骤S2中胶水为硅胶热硫化粘接剂,由含硅合物和添加剂组成。
进一步优选的,所述步骤S2中胶水购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
优选的,所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
胶水涂覆方法为刷涂法或浸渍法,刷涂法成本低,但孔胶内部胶层厚度存在均一性问题,可能是涂覆位置具有一定深度,较深位置刷涂存在覆胶少的问题,粘结强度受到影响,进一步研究发现,使用浸渍法涂覆可改善涂覆过程胶层厚度不均的问题,浸渍可完全涂覆整个产品而无遮蔽效应。
优选的,所述步骤S2中胶水涂覆方法为刷涂法与浸渍法中的一种。
进一步优选的,所述步骤S2中胶水涂覆方法为浸渍法。
进一步研究发现,浸入时间为3-5s,可使胶水用量达到2-3g,结构具有较好的缓冲性能,推测可能是特定浸入时间,使胶层厚度适中,胶层厚度过小时,剪切强度较低,起到的缓冲作用有限,而胶层厚度过大时,由于硅橡胶传热效率低,硫化过程内层交联度下降,使得结合部位力学性能降低。
优选的,步骤S2中浸入时间为3-5s,胶水用量为2-3g。
进一步优选的,步骤S2中浸入时间为4s,胶水用量为2.5g。
干燥温度为20-80℃,干燥时间5-30min,可提高缓冲性能,温度过低溶剂挥发不完全,可能导致后期硫化程度低,干燥温度过高,可能引起胶水初步交联,降低了与孔胶的粘结性能,进一步研究发现,干燥温度为60-70℃,干燥时间5-10min,胶水溶剂可较好的挥发,而不至于发生交联,同时较高温度干燥进一步降低了胶层的热阻值,推测可能是溶剂较快的挥发速率,对其表层及内部结构产生了影响。
优选的,步骤S3中干燥温度为20-80℃,干燥时间5-30min。
进一步优选的,步骤S3中干燥温度为60-70℃,干燥时间5-10min。
更进一步优选的,步骤S3中干燥温度为70℃,干燥时间7min。
在PCB生产过程中,孔胶的修补可能存在滞后性,增加停放时间,可提高生产效率,本发明研究发现,温度为15-35℃,湿度为20-40%的环境下,可停放0-3天,较低温度增加存储过程的能耗,而较高温度,同样存在交联的可能,较高湿度会导致胶层表面产生水膜,进一步渗入胶层内部,影响缓冲性能。进一步研究发现,温度为25-28℃,湿度为20-35%的环境下,可停放3天,能耗较少同时停放时间达到相对最优。
优选的,步骤S4中停放温度为15-35℃,停放湿度为20-40%,停放时间为0-72h。
进一步优选的,步骤S4中停放温度为25-28℃,停放湿度为20-35%,停放时间为0-72h。
更进一步优选的,步骤S4中停放温度为26℃,停放湿度为30%,停放时间为48h。
硫化时间为20-40min,可保证生产效率,硫化时间的设定是根据胶层的厚度设定的,制品越厚硫化时间越长。厚制品硫化时间太短,出现外层过硫内层欠硫现象,影响胶层与玻璃纤维以及孔胶间的粘结性能。
优选的,步骤S5中硫化时间为20-40min。
进一步优选的,步骤S5中硫化时间为30min。
为了提高硫化速度需要提高温度,但硫化温度过高会引起分子链裂解和硫化返原,导致胶料力学性能下降,从而影响缓冲性能。研究发现硫化温度为160-190℃缓冲性能最优,使得连接处能在高温200℃环境下正常使用,修补处不开胶、不开裂。
优选的,步骤S5中硫化温度为160-190℃。
进一步优选的,步骤S5中硫化温度为180℃。
一定的硫化压力可防止胶料产生气泡,提高胶料致密性,过高的压力导致胶料致密性进一步增加,使得缓冲性能降低。进一步研究发现,硫化压力为2-5MPa时,进一步提高了胶层的缓冲性能。
优选的,步骤S5中硫化压力为2-5MPa。
进一步优选的,步骤S5中硫化压力为3.5MPa。
有益效果:
1.机械打磨法对玻纤表面进行处理,既增大了粘结面积,又可以不对纤维表面产生过大的破坏,同时还可以对玻璃纤维表面的残留孔胶进行有效清理。
2.使用浸渍法涂覆可改善涂覆过程胶层厚度不均的问题,浸渍可完全涂覆整个产品而无遮蔽效应。
3.干燥温度为60-70℃,干燥时间5-10min,胶水溶剂可较好的挥发,而不至于发生交联,同时较高温度干燥进一步降低了胶层的热阻值。
4.停放温度为25-28℃,停放湿度为20-35%,进一步提高胶层缓冲性能,同时不影响生产效率。
5.硫化时间为20-40min,硫化温度为160-190℃,硫化压力为2-5MPa时胶层具有优异的缓冲性能,并能在高温200℃环境下正常使用,修补处不开胶、不开裂。
具体实施方式
实施例1
一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
S5,硫化。
所述步骤S1中表面处理方法为机械打磨,机械打磨转速为24000r/min,打磨时间7s。所述打磨机为气动打磨机,购自东莞市强劲五金工具有限公司,型号:FG-26-10F。
所述步骤S2中胶水为硅胶热硫化粘接剂,购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
所述步骤S2中胶水涂覆方法为浸渍法。
所述步骤S2中浸入时间为4s,胶水用量为2.5g。
所述步骤S3中干燥温度为70℃,干燥时间7min。
所述步骤S4中停放温度为26℃,停放湿度为30%,停放时间为48h。
所述步骤S5中硫化时间为30min,硫化温度为180℃,硫化压力为3.5MPa。
实施例2
一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
S5,硫化。
所述步骤S1中表面处理方法为机械打磨,机械打磨转速为24000r/min,打磨时间6s。所述打磨机为气动打磨机,购自东莞市强劲五金工具有限公司,型号:FG-26-10F。
所述步骤S2中胶水为硅胶热硫化粘接剂,购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
所述步骤S2中胶水涂覆方法为浸渍法。
所述步骤S2中浸入时间为3s,胶水用量为2g。
所述步骤S3中干燥温度为60℃,干燥时间9min。
所述步骤S4中停放温度为26℃,停放湿度为30%,停放时间为48h。
所述步骤S5中硫化时间为30min,硫化温度为180℃,硫化压力为3MPa。
实施例3
一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
S5,硫化。
所述步骤S1中表面处理方法为机械打磨,机械打磨转速为24000r/min,打磨时间6s。所述打磨机为气动打磨机,购自东莞市强劲五金工具有限公司,型号:FG-26-10F。
所述步骤S2中胶水为硅胶热硫化粘接剂,购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
所述步骤S2中胶水涂覆方法为浸渍法。
所述步骤S2中浸入时间为4s,胶水用量为2.5g。
所述步骤S3中干燥温度为60℃,干燥时间9min。
所述步骤S4中停放温度为25℃,停放湿度为25%,停放时间为60h。
所述步骤S5中硫化时间为25min,硫化温度为183℃,硫化压力为3.9MPa。
对比例1
一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
所述步骤S1中表面处理方法为机械打磨,机械打磨转速为24000r/min,打磨时间7s。所述打磨机为气动打磨机,购自东莞市强劲五金工具有限公司,型号:FG-26-10F。
所述步骤S2中胶水胶水为硅胶热硫化粘接剂,购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
所述步骤S2中胶水涂覆方法为浸渍法。
所述步骤S2中浸入时间为4s,胶水用量为2.5g。
所述步骤S3中干燥温度为70℃,干燥时间7min。
所述步骤S4中停放温度为26℃,停放湿度为30%,停放时间为48h。
对比例2
一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,包括以下步骤:
S1,将胶水涂覆于玻璃纤维表面;
S2,干燥;
S3,停放;
S4,硫化。
所述步骤S1中胶水胶水为硅胶热硫化粘接剂,购自东莞市巨乐电子材料有限公司,型号:J-6008。
所述玻璃纤维采用线密度为280tex膨体纱玻璃纤维作为纬纱,G75 1/2电子纱玻璃纤维作为经纱,经双层斜纹织法编制而成;所述玻璃纤维克重为760g/m2
所述步骤S1中胶水涂覆方法为浸渍法。
所述步骤S1中浸入时间为4s,胶水用量为2.5g。
所述步骤S2中干燥温度为70℃,干燥时间7min。
所述步骤S3中停放温度为26℃,停放湿度为30%,停放时间为48h。
所述步骤S4中硫化时间为30min,硫化温度为180℃,硫化压力为3.5MPa。
对比例3
具体实施方式同实施例1;不同的是,对比例3中所述步骤S5中硫化时间为40min,硫化温度为190℃,硫化压力为4MPa。
对比例4
具体实施方式同实施例1;不同的是,对比例4步骤S4中停放温度为36℃,停放湿度为50%,停放时间为48h。
性能测试方法
缓冲性能测试:在200±2℃的环境中,采用35kg/c㎡的压力,压力作用时间60s,测试样品的面积为100cm2,缓冲系数=(样品初始厚度-压力作用后厚度)/样品初始厚度×100%。
热阻测试方法,测试参考标准:ASTM D5470;测试仪器:材料热阻测试仪。
外观:观察缓冲性能测试测试后样品外观是否存在瑕疵。
性能测试数据
Figure BDA0003855255430000111

Claims (10)

1.一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1,玻璃纤维表面处理;
S2,将胶水涂覆于表面处理后的玻璃纤维表面;
S3,干燥;
S4,停放;
S5,硫化。
2.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S1中表面处理方法为机械打磨与化学浸润中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S2中胶水涂覆方法为刷涂法与浸渍法中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S2中胶水用量2-3g。
5.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S3中干燥温度为20-70℃。
6.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S3中干燥时间为5-30min。
7.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S4中停放时间为0-3天。
8.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S5中硫化时间为20-40min。
9.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S5中硫化压力为2-5MPa。
10.根据权利要求1所述的一种粘合孔胶与玻璃纤维的工艺,其特征在于,所述步骤S5中硫化温度为160-190℃。
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