一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法及其应用。本发明专利技术所述制备方法包括如下步骤：将环氧氯丙烷与含端烯基聚醚混合，加催化剂反应后，调节pH值至6～9，水洗，真空旋蒸，得到环氧改性聚醚；将步骤(1)制备的环氧改性聚醚与含氢硅油、催化剂混合反应后，得到环氧树脂用多功能增韧剂。使用本发明专利技术所述方法制备的增韧剂对环氧树脂改性后得到的环氧固化物具有良好的韧性、防潮性和绝缘性，适用于电子器件的封装和其它构件的粘结。于电子器件的封装和其它构件的粘结。于电子器件的封装和其它构件的粘结。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及高分子
，特别涉及一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]伴随着电子产业的兴起，封装材料在电子封装领域的作用就显得尤其重要。塑料封装有许多的优点，例如方便大规模生产，原料易得，成型工艺简便等等。环氧树脂(EP)在电子封装材料领域的应用范围十分广泛，可应用于电子元器件、液晶显示器等的粘接，也可应用于变压器、电阻器、电容器等的灌封；同时也可应用于晶体管、集成电路的封装等。但是，环氧树脂固化后，其内部的分子链结构会形成相互交叉的网状结构，使得环氧树脂的韧性低，抗冲击性能变差。低韧性的问题变成了限制环氧树脂应用的一大缺陷，对于环氧树脂的增韧机理研究一直是热点。同时环氧树脂自身具有的低导热系数，固化后应力变大，易开裂等不足。并且环氧树脂粘度大，固化过程中气泡不易排出，影响后期产品的综合性能。诸多的不足成为了限制环氧树脂得到进一步应用的瓶颈，通过合理的手段来改善性能缺陷，具有很大的研究意义。
[0003]在EP基体中加入各种类型填料和助剂，制备具有特殊性能的材料具有很大应用价值。制备EP基复合材料可以提高材料的热导率，提高韧性，降低吸湿性，在电子封装领域有很大应用价值。目前用于环氧树脂增韧的反应性橡胶主要有:端羧基丁睛橡胶(CTBN)、聚硫橡胶、液体无规羧基丁睛橡胶、丁睛基
‑
异氰酸醋预聚体、端羟基聚丁二烯(HTPN)，聚醚橡胶。如在CTBN/EP体系中，当CTBN的质量分数为10％时，固化物的断裂韧性(Kic)为2.34MN
·
m
1/2
，比未改性的环氧树脂增加了270％，CTBN增韧效果显著。但CTBN价格昂贵，且改性后的环氧树脂固化物的模量及玻璃化温度降低较多。
[0004]针对CTBN改性环氧树脂的上述缺点，用有机硅橡胶改性环氧树脂的研究取得了较大进展，并且有机硅聚合物具有较低的表面张力，是环氧树脂常用的消泡剂。与CTBN相比，有机硅橡胶具有优良的耐热性、韧性和防水防油性能，因此硅橡胶改性后的环氧树脂固化物具有良好的热稳定性、耐侯性及冲击韧性。但硅橡胶及聚有机硅氧烷与环氧树脂的相容性较差，固化前不易形成均匀的共混物。但硅橡胶改性树脂相容性差，故混合形成共混物不稳定；CTBN改性环氧树脂价格昂贵，玻璃化温度低；而单纯的聚醚改性环氧树脂会造成力学性能的降低。因此，需要开发可以改善树脂相容性，且具有很好的人稳定性、耐候性及耐冲击性，经济价格较优的增韧材料。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法及其应用。本专利技术利用聚醚相容剂改善硅橡胶和环氧两相的相容性及界面状态，从而有效提高高分子合金性能。本专利技术制备的硅橡胶
‑
聚醚
‑
环氧化合物增韧剂对环氧树脂改性后得到的环氧固化物具有良好的韧性、防潮性和绝缘性，适用于电子器件的封装和其它构件的粘
结。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0008](1)将环氧氯丙烷与含端烯基聚醚混合，加催化剂反应后，调节pH值至6～9，水洗，真空旋蒸，得到环氧改性聚醚；
[0009](2)将步骤(1)制备的环氧改性聚醚与含氢硅油、催化剂混合反应后，得到环氧树脂用多功能增韧剂；
[0010]步骤(1)中，所述环氧氯丙烷与含端烯基聚醚的质量比为0.1～2：1。
[0011]进一步地，步骤(1)中，所述含端烯基聚醚是由环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧乙烷与环氧丙烷的混合物开环共聚而成，端基为乙烯基或丙烯基。
[0012]进一步地，步骤(1)中，所述含端烯基聚醚为端烯丙基聚醚。
[0013]进一步地，所述端烯丙基聚醚的分力量为500～10000。
[0014]进一步地，步骤(1)中，所述环氧氯丙烷与含端烯基聚醚的质量比为0.2～1：1。
[0015]进一步地，步骤(1)中，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氯化亚锡中的一种或多种；所述催化剂的用量为含端烯基聚醚质量的0.2～2％。
[0016]进一步地，步骤(1)中，所述反应的温度为50～100℃，时间为2～6h。
[0017]进一步地，步骤(2)中，所述含氢硅油的含氢量为0.1～2％，含氢硅油与含端烯基聚醚的质量比为1:0.4～4；所述催化剂为含Pt、Ni或Ru的化合物；催化剂的质量为含氢硅油质量的0.02～0.5％；所述反应的温度为80～130℃，时间为2～8h。
[0018]一种所述制备方法制备的环氧树脂用增韧剂。
[0019]一种所述增韧剂的应用，所述增韧剂与环氧树脂混合制备改性环氧树脂；所述增韧剂与环氧树脂的质量比为0.8:40～6:40。
[0020]进一步地，步骤(1)中，所述催化剂的用量为聚醚质量的0.3～0.5％；
[0021]进一步地，步骤(2)中，所述含氢硅油的含氢量优选0.15～1％；
[0022]进一步地，步骤(2)中，所述催化剂用量为含氢硅油质量的0.03～0.1％；
[0023]进一步地，步骤(2)中，所述环氧改性聚醚与含氢硅油的摩尔比优选0.5～1.5：1。
[0024]进一步地，步骤(2)中，所述催化剂为氯铂酸。
[0025]本专利技术所制备的增韧剂具有消泡性能，不需额外再添加消泡剂，是一种多功能环氧树脂的增韧剂，主要利用聚醚相容剂改善硅橡胶和环氧两相的相容性及界面状态，从而有效提高高分子合金性能。聚醚改性的硅油具有较高的界面活性，作为硅橡胶与环氧树脂体系的相容剂，使填充硅橡胶的环氧树脂固化物具有高冲击强度和剥离强度；而且聚醚端基的环氧基团可以参与整个固化反应过程，同时可以促进相间渗透，使增韧树脂均匀分散于环氧树脂基体中，不会产生相分离，改善材料的冲击强度和韧性。最终使得硅橡胶
‑
聚醚
‑
环氧树脂增韧剂对环氧树脂改性后制备的环氧树脂固化物具有良好的韧性、防潮性和绝缘性，适用于电子器件的封装和其它构件的粘结。
[0026]本专利技术有益的技术效果在于：
[0027](1)本专利技术所制备的增韧剂与环氧树脂的相容性非常好，有效提高了改性环氧树脂材料的塑性和力学性能；利用聚醚相容剂改善硅橡胶和环氧两相的相容性及界面状态，从而有效提高了高分子合金的相容性、耐热性、韧性等综合性能。
[0028](2)本专利技术所制备的增韧剂结合了有机硅橡胶优良的耐热性、韧性和防水防油性能，同时又解决了硅橡胶的相容性问题，因此硅橡胶改性后的环氧树脂固化物具有良好的热稳定性、耐侯性及冲击韧性，适用于电子器件的封装和粘结，工业应用前景广阔。
附图说明
[0029]图1本专利技术环氧改性聚醚的合成路线图。
[0030]图2为本专利技术硅氧烷
‑
聚醚
‑
环氧化合物增韧剂的合成路线图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂用多功能增韧剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将环氧氯丙烷与含端烯基聚醚混合，加催化剂反应后，调节pH值至6～9，水洗，真空旋蒸，得到环氧改性聚醚；(2)将步骤(1)制备的环氧改性聚醚与含氢硅油、催化剂混合反应后，得到环氧树脂用多功能增韧剂；步骤(1)中，所述环氧氯丙烷与含端烯基聚醚的质量比为0.1～2：1。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含端烯基聚醚是由环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧乙烷与环氧丙烷的混合物开环共聚而成，端基为乙烯基或丙烯基。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含端烯基聚醚为端烯丙基聚醚。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述端烯丙基聚醚的分力量为500～10000。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧氯丙烷与含端烯基聚醚的质量比为0.2～1:1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨润苗，
申请(专利权)人：无锡东润电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：