一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶的制作方法

1.本发明涉及一种单组份环氧胶，具体涉及耐湿热的低温固化单组份环氧胶。


背景技术：

2.随着电子产品的普及，以及电子元器件的小型化、高性能化，电子元器件对其中所用的胶粘剂的可靠性如耐高温、耐冷热循环、耐湿热等性能均提出较高要求。对于一些温敏器件，目前经常用到低温(60-80℃)固化的单组份环氧胶，但该类环氧胶普遍存在耐湿热(如85℃，85％rh，1000h)效果不佳的问题，具体体现在温热老化后剪切强度显著下降，这一问题严重制约了该类胶粘剂的广泛应用，也影响了电子行业对的生产效率。
3.本发明的目的是提供一种能够克服以上缺陷，解决低温快速固化单组份环氧胶耐湿热不佳的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种解决的是低温快速固化单组份环氧胶耐湿热不佳的问题，可为电子元器件提供更好的可靠性。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：环氧树脂20-60份、刚性结构硫醇10-30份、稳定剂0.1-1份、促进剂0.5-6份、触变剂0.1-10份、改性固化剂10-20份；
7.所述固化剂包括多异氰酸酯10-15份、钙钛矿3-5份、ni-酞菁cof3-5份、磺酸20-30份、甲基异丁基甲醇0.1-1份。
8.进一步的，所述的刚性结构硫醇为含有甘脲结构的多硫醇。
9.进一步的，所述环氧树脂为双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、酚醛环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、氢化双酚f环氧树脂、脂环族环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、海因环氧树脂、双酚s环氧树脂、双酚芴基环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、核壳粒子改性环氧树脂等中的至少一种。
10.进一步的，所述稳定剂为水杨酸、乳酸、苯甲酸、巴比妥酸中的一种。
11.进一步的，所述促进剂为咪唑、改性咪唑、改性胺、酰肼中的一种。
12.进一步的，所述触变剂为白炭黑、纳米碳酸钙、膨润土、聚酰胺蜡、聚脲、聚烯烃中的一种。
13.一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将环氧树脂、刚性结构硫醇、稳定剂加入到双行星搅拌机中，真空搅拌5-30min，然后加入触变剂和改性固化剂，初步混合均匀后在真空下高速搅拌30-120min，然后在室温下静置12-24h，最后加入促进剂搅拌均匀，再真空搅拌30-120min出料即可。
14.进一步的，所述改性固化剂的制备方法为，将多异氰酸酯、钙钛矿、ni-酞菁cof放入到反应釜中，通过高速搅拌机进行搅拌实现充分混合，然后加入磺酸和甲基异丁基甲醇，
升温至80-100℃，反应30-45分钟后得到改性固化剂。
15.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
16.在本发明技术方案中，制备了特制的改性固化剂，通过阴离子型的磺酸盐作为亲水单体，加入了钙钛矿和ni-酞菁cof进行复合材料改性，ni-酞菁cof是具有二维网状的结构，同时钙钛矿是立方晶系结构，能够与ni-酞菁cof交错到一起，然后多异氰酸酯能够对交错到一起的ni-酞菁cof和钙钛矿进行修饰，制备的改性固化剂具有分散性好、粘度低、与羟基树脂匹配性优良的优点，同时保留了留了ni-酞菁cof和钙钛矿的结构特性，在作为固化剂和双酚a环氧树脂、刚性结构硫醇、稳定剂、促进剂、触变剂制备单组份环氧胶，制备了一种耐湿热的低温固化的胶黏剂。
17.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并详细说明如后。
具体实施方式
18.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
19.实施例1
20.改性固化剂的制备，按照重量份数计，将多异氰酸酯10份、钙钛矿3份、ni-酞菁cof3份放入到反应釜中，在氮气保护下，通过高速搅拌机进行搅拌实现充分混合，然后加入磺酸20份和甲基异丁基甲醇0.1份，升温至80-100℃，反应30-45分钟后得到改性固化剂。
21.将双酚a环氧树脂20份、刚性结构硫醇10份、水杨酸0.1份加入到双行星搅拌机中，真空搅拌5min，然后加入白炭黑0.1份和改性固化剂10份，初步混合均匀后在真空下高速搅拌30min，然后在室温下静置12h，最后加入咪唑0.5份搅拌均匀，再真空搅拌30min出料即可。
22.实施例2
23.改性固化剂的制备，按照重量份数计，将多异氰酸酯12份、钙钛矿4份、ni-酞菁cof5份放入到反应釜中，在氮气保护下，通过高速搅拌机进行搅拌实现充分混合，然后加入磺酸25份和甲基异丁基甲醇0.5份，升温至90℃，反应35分钟后得到改性固化剂。
24.将双酚a环氧树脂40份、刚性结构硫醇20份、巴比妥酸0.5份加入到双行星搅拌机中，真空搅拌15min，然后加入纳米碳酸钙5份和改性固化剂15份，初步混合均匀后在真空下高速搅拌60min，然后在室温下静置184h，最后加入改性咪唑3份搅拌均匀，再真空搅拌80min出料即可。
25.实施例3
26.改性固化剂的制备，按照重量份数计，将多异氰酸酯15份、钙钛矿5份、ni-酞菁cof5份放入到反应釜中，在氮气保护下，通过高速搅拌机进行搅拌实现充分混合，然后加入磺酸30份和甲基异丁基甲醇1份，升温至100℃，反应45分钟后得到改性固化剂。
27.将双酚a环氧树脂60份、刚性结构硫醇30份、乳酸1份加入到双行星搅拌机中，真空搅拌30min，然后加入膨润土10份和改性固化剂20份，初步混合均匀后在真空下高速搅拌120min，然后在室温下静置24h，最后加入改性胺搅6份拌均匀，再真空搅拌120min出料即可。
28.对比例1
29.将双酚a环氧树脂20份、刚性结构硫醇10份、水杨酸0.1份加入到双行星搅拌机中，真空搅拌5min，然后加入白炭黑0.1份和多异氰酸酯10份，初步混合均匀后在真空下高速搅拌30min，然后在室温下静置12h，最后加入咪唑0.5份搅拌均匀，再真空搅拌30min出料即可。
30.与实施例1的区别在于，没有加入改性固化剂，采用多异氰酸酯作为固化剂。
31.上述实施例的各项检测结果如下：
[0032][0033]
在本发明技术方案中，制备了特制的改性固化剂，通过阴离子型的磺酸盐作为亲水单体，加入了钙钛矿和ni-酞菁cof进行复合材料改性，ni-酞菁cof是具有二维网状的结构，同时钙钛矿是立方晶系结构，能够与ni-酞菁cof交错到一起，然后多异氰酸酯能够对交错到一起的ni-酞菁cof和钙钛矿进行修饰，制备的改性固化剂具有分散性好、粘度低、与羟基树脂匹配性优良的优点，同时保留了留了ni-酞菁cof和钙钛矿的结构特性，在作为固化剂和双酚a环氧树脂、刚性结构硫醇、稳定剂、促进剂、触变剂制备单组份环氧胶，制备了一种耐湿热的低温固化的胶黏剂。
[0034]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：环氧树脂20-60份、刚性结构硫醇10-30份、稳定剂0.1-1份、促进剂0.5-6份、触变剂0.1-10份、改性固化剂10-20份；所述固化剂包括多异氰酸酯10-15份、钙钛矿3-5份、ni-酞菁cof3-5份、磺酸20-30份、甲基异丁基甲醇0.1-1份。2.根据权利要求1所述的耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述的刚性结构硫醇为含有甘脲结构的多硫醇。3.根据权利要求1所述的耐湿热的低温固化单组份环氧胶，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、酚醛环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、氢化双酚f环氧树脂、脂环族环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、海因环氧树脂、双酚s环氧树脂、双酚芴基环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、核壳粒子改性环氧树脂等中的至少一种。4.根据权利要求1-3之一所述的耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述稳定剂为水杨酸、乳酸、苯甲酸、巴比妥酸中的一种。5.根据权利要求1-4之一所述的耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述促进剂为咪唑、改性咪唑、改性胺、酰肼中的一种。6.根据权利要求1-5之一所述的耐湿热的低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述触变剂为白炭黑、纳米碳酸钙、膨润土、聚酰胺蜡、聚脲、聚烯烃中的一种。7.根据权利要求1所述的一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将环氧树脂、刚性结构硫醇、稳定剂加入到双行星搅拌机中，真空搅拌5-30min，然后加入触变剂和改性固化剂，初步混合均匀后在真空下高速搅拌30-120min，然后在室温下静置12-24h，最后加入促进剂搅拌均匀，再真空搅拌30-120min出料即可。8.根据权利要求7所述的一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶的制备方法，其特征在于：所述改性固化剂的制备方法为，将多异氰酸酯、钙钛矿、ni-酞菁cof放入到反应釜中，通过高速搅拌机进行搅拌实现充分混合，然后加入磺酸和甲基异丁基甲醇，升温至80-100℃，反应30-45分钟后得到改性固化剂。

技术总结
本发明涉及一种耐湿热的低温固化单组份环氧胶，由以下重量比的原料组成：环氧树脂20-60份、刚性结构硫醇10-30份、稳定剂0.1-1份、促进剂0.5-6份、触变剂0.1-10份、改性固化剂10-20份；所述固化剂包括多异氰酸酯10-15份、钙钛矿3-5份、Ni-酞菁COF3-5份、磺酸20-30份、甲基异丁基甲醇0.1-1份。本发明解决低温快速固化单组份环氧胶耐湿热不佳的问题。单组份环氧胶耐湿热不佳的问题。


技术研发人员：周锦强 张立伟 赵勇刚
受保护的技术使用者：上海回天新材料有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/5/25