一种低温固化单组份环氧胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种低温固化单组份环氧胶及其制备方法和应用，属于电子封装材料领域。本发明专利技术的环氧胶包括以下重量份的材料：环氧树脂40～75份、含氟环氧树脂20～40份、单环氧基含氟环氧单体5～20份、潜伏型硫醇40～100份、促进剂0.1～10份、偶联剂0.1～5份、触变增稠剂1～10份。本发明专利技术通过采用含氟环氧树脂和单环氧基含氟环氧单体、同时科学地配伍环氧树脂、潜伏型硫醇固化剂、促进剂、偶联剂、触变增稠剂等组分的含量、结合通过含氟环氧树脂与潜伏型硫醇的巧妙组合，解决了低温固化环氧胶的储存稳定性问题，并使胶粘剂获得优异的耐水阻氧性能，极大提高了在电子纸显示器封边领域的可靠性。

A low temperature curing one component epoxy adhesive and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种低温固化单组份环氧胶及其制备方法和应用
本专利技术属于电子封装材料领域，具体涉及一种低温固化单组份环氧胶及其制备方法和应用。
技术介绍
电子纸技术实际上是一类技术的统称，英文名称E-paper，多是采用电泳显示技术(electrophoresisDisplay,EPD)作为显示面板，其显示效果接近自然纸张效果，免于阅读疲劳，因此一般把可以实现像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲、超低耗电的显示技术叫做电子纸技术。在EPD电泳显示技术中，氧气和湿气的渗入会影响显示的质量并破坏电子纸膜片，因此需要对电子纸保护膜进行封闭处理。而高疏水、高致密的低温固化环氧胶是电子纸封边制造的理想材料；同时由于电子纸膜片不耐高温，因此具有低温固化性能的单组份环氧胶是其首选。现有电子纸封边低温固化环氧胶，需要在-40摄氏度储存和运输，其运输成本高，使用寿命短，对氧气和湿气的阻隔性能存在缺陷。因此，解决胶粘剂的储存、低温快速固化和阻水阻氧性能，是该领域急需解决的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种低温固化单组份环氧胶；本专利技术的目的之二在于提供一种低温固化单组份环氧胶的制备方法；本专利技术的目的之三在于提供一种低温固化单组份环氧胶在封边电子纸显示器方面的应用。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种低温固化单组份环氧胶，所述环氧胶包括以下重量份的材料：环氧树脂40～75份、含氟环氧树脂20～40份、单环氧基含氟环氧单体5～20份、潜伏型硫醇40～100份、促进剂0.1～10份、偶联剂0.1～5份、触变增稠剂1～10份。优选的，所述含氟环氧树脂为二酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、八氟联苯二缩水甘油醚、二-(六氟羟丙基)苯二缩水甘油醚中的一种或几种。优选的，所述单环氧基含氟环氧单体为缩水甘油丙基四氟丙醚、缩水甘油丙基六氟丁醚、缩水甘油丙基八氟戊醚及缩水甘油丙基十二氟庚醚中的一种或几种。优选的，所述潜伏型硫醇按照以下方法制备：依次加入含环氧基的化合物和单硫代羧酸化合物，加入季铵盐为催化剂，在60～100℃下反应2～6h，减压蒸馏，得到潜伏型硫醇；所述含环氧基的化合物为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,3,5-三缩水甘油基异氰尿酸酯、季戊四醇四缩水甘油醚中的任意一种或几种；所述单硫代羧酸化合物为硫代乙酸或硫代丙酸；所述含环氧基的化合物中环氧基与单硫代羧酸化合物的摩尔比为1:1.2～1.5；所述催化剂的质量占含环氧基的化合物和单硫代羧酸化合物总质量的0.5～1.0％。更优选的，所述季铵盐为四丁基溴化铵。优选的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂128、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、脂环族环氧树脂及环氧改性有机硅树脂中的一种或几种。优选的，所述促进剂为咪唑加成物或三级胺加成物。更优选的，所述咪唑加成物为日本味之素的PN-23、PN-23J及PN-40中的一种或几种。更优选的，所述三级胺加成物为日本味之素的MY-24、MY-25及MY-H中的一种或几种优选的，所述偶联剂为γ-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-缩水甘油丙基三乙氧基硅烷(KH-561)、γ-缩水甘油丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-562)、γ-缩水甘油丙基甲基二乙氧基硅烷(KH-563)或2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷(KH-530)中的一种或几种。优选的，所述触变增稠剂为经偶联剂或长链脂肪酸处理的气相白炭黑。更优选的，所述气相白炭黑为卡博特TS720、瓦克H18、H20、德固赛R972或R974中的一种或几种。2、上述一种低温固化单组份环氧胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将环氧树脂、含氟环氧树脂、单环氧基含氟环氧单体、偶联剂和触变增稠剂加入到行星反应釜中，在30～60℃下搅拌1～1.5h使其分散；(2)待步骤(1)中反应结束后降温至30℃以下，依次加入潜伏型硫醇和促进剂，在30℃以下搅拌1～1.5h；(3)步骤(2)中搅拌结束后取出，分装入针筒，再进行离心脱泡即可得到低温固化单组份环氧胶。优选的，所述搅拌过程中反应釜的分散搅拌速率为1000～1500r/min、公转搅拌速率为30～80r/min、真空度为-0.09～-0.1MPa。3、上述一种低温固化单组份环氧胶在封边电子纸显示器方面的应用本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术公开了一种低温固化单组份环氧胶，通过采用含氟环氧树脂和单环氧基含氟环氧单体，能够提高聚合物体系的憎水性、降低聚合物的表面能、使聚合物的阻氧阻水性能获得了极大提高；同时科学地配伍环氧树脂、潜伏型硫醇固化剂、促进剂、偶联剂、触变增稠剂等组分的含量，得到具有低温固化性能的单组份环氧胶；2、本专利技术通过含氟环氧树脂与潜伏型硫醇的巧妙组合，解决了低温固化环氧胶的储存稳定性问题，并使胶粘剂获得优异的耐水阻氧性能，极大提高了在电子纸显示器封边领域的可靠性；3、本专利技术的环氧胶中含有潜伏型硫醇固化剂，在适宜温度时能够与环氧基发生开环反应而实现固化效果，而且不需要额外添加稳定剂，也不需低温储存，降低了储存运输成本，极大地提高了胶粘剂的使用寿命。其原因在于：该潜伏型硫醇固化剂通过环氧化合物的环氧基与硫代乙酸发生加成反应，以季铵盐为催化剂，在60～100℃温度下反应，反应时间短，转化率高，反应完成后硫代羧酸中的巯基受酰基保护，将硫醇基封闭起来，以β-羟基硫代羧酸酯的形式存在，在催化剂与适宜的温度下，酰基与硫醇基能够发生重排转移至羟基氧原子上，裸露出硫醇基团，与环氧基发生开环反应而实现固化效果；4、本专利技术还提供了一种低温固化单组份环氧胶的制备方法，具有操作简单、反应条件温和、反应时间短，能够实现工业化大批量制备。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1制备一种低温固化单组份环氧胶，按照如下方法制备：(1)制备潜伏型硫醇：依次加入含环氧基的化合物(1,3,5-三缩水甘油基异氰尿酸酯)和硫代乙酸，其中1,3,5-三缩水甘油基异氰尿酸酯中的环氧基与硫代乙酸的摩尔比为1:1.2，加入四丁基溴化铵为催化剂(四丁基溴化铵的质量为1,3,5-三缩水甘油基异氰尿酸酯和硫代乙酸总质量的0.5％)，在95℃下反应2h，减压蒸馏，得到潜伏型硫醇TGICS；...

【技术保护点】
1.一种低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述环氧胶包括以下重量份的材料：环氧树脂40～75份、含氟环氧树脂20～40份、单环氧基含氟环氧单体5～20份、潜伏型硫醇40～100份、促进剂0.1～10份、偶联剂0.1～5份、触变增稠剂1～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述环氧胶包括以下重量份的材料：环氧树脂40～75份、含氟环氧树脂20～40份、单环氧基含氟环氧单体5～20份、潜伏型硫醇40～100份、促进剂0.1～10份、偶联剂0.1～5份、触变增稠剂1～10份。


2.根据权利要求1所述一种低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述含氟环氧树脂为二酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、八氟联苯二缩水甘油醚、二-(六氟羟丙基)苯二缩水甘油醚中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述一种低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述单环氧基含氟环氧单体为缩水甘油丙基四氟丙醚、缩水甘油丙基六氟丁醚、缩水甘油丙基八氟戊醚及缩水甘油丙基十二氟庚醚中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述一种低温固化单组份环氧胶，其特征在于，所述潜伏型硫醇按照以下方法制备：依次加入含环氧基的化合物和单硫代羧酸化合物，加入季铵盐为催化剂，在60～100℃下反应2～6h，减压蒸馏，得到潜伏型硫醇；
所述含环氧基的化合物为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,3,5-三缩水甘油基异氰尿酸酯、季戊四醇四缩水甘油醚中的任意一种或几种；
所述单硫代羧酸化合物为硫代乙酸或硫代丙酸；
所述含环氧基的化合物中环氧基与单硫代羧酸化合物的摩尔比为1:1.2～1.5；所述催化剂的质量占含环氧基的化合物和单硫代羧酸化合物总质量的0.5～1.0％。


5.根据权利要求1所述一种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128、双酚F...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁远有，李有刚，何彬，余中孝，
申请(专利权)人：重庆中科力泰高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50