一种高强度耐开裂液体灌封胶及其制备方法与流程

专利2022-06-29  67


本发明属于有机高分子材料及其制备,涉及一种高强度耐开裂液体灌封胶及其制备方法。本发明的高强度耐开裂液体灌封胶是一种高强度、低热膨胀系数、耐高低温冲击能力优良的环氧灌封胶,可广泛用于电子、电气、军工、医疗、航空、高铁等领域,特别适用于大型钢质、铜质等特种金属材料相关的电力电子容器的绝缘封装。



背景技术:

环氧灌封胶主要用于强化电子元器件的整体性,增加内部元件及线路间的绝缘性,提升对外来冲击和震动的抵抗力,从而实现绝缘保护、保密以及防水防潮等目的,在电子、电气、军工、医疗、航空、高铁等领域均有广泛应用。

随着科学技术的发展,灌封器件的性能要求越来越高,设计越来越复杂,对灌封胶提出了更高的匹配性要求。尤其是一些特种设备,如应用于大型机车和舰船上的电力电容器,器件尺寸巨大,外壳多用不易表面处理的不锈钢等线膨胀系数极低的金属,内部也有铜、铝、pp塑料等cte差异很大的材质,且有尖锐的倒角存在。在灌封完成后,考虑到灌封器件会在极端气候条件下运行,还会经受诸如-55℃/1h~100℃/1h多次高低温冲击的考验。现有技术中,主流的灌封胶有环氧类、有机硅类和聚氨酯类,在上述特殊用途中,有机硅类和聚氨酯类因粘接强度低、耐热性不足、本体强度低和长期可靠性不足等原因不能满足要求,环氧类灌封胶也因为性脆的老大难而存在高低温冲击后出现应力开裂和胶体与金属外壳出现剥离的问题,不能满足防护要求。

为了解决环氧类灌封胶脆性偏大易开裂的问题,现有技术多使用橡胶等增韧技术改性环氧树脂或固化剂。例如:cn106281174a、cn107573882a、cn106318298a、cn102898993a等均使用橡胶、聚氨酯或聚氨基甲酸酯改性环氧和柔性胺类或酸酐类固化剂的方式来改善环氧本体的抗开裂性,这些方法的本质是通过降低固化物低温下模量来减小应力,但改性物几乎不参与反应,固化物自身的cte会增加,灌封胶与金属器件之间的cte差值会拉大,开裂的风险依然存在;且该方法会大幅降低固化物耐热性,降低其可使用温度,可靠性降低。



技术实现要素:

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足,提供一种高强度耐开裂液体灌封胶及其制备方法。本发明采用大分子量热塑性树脂增韧改性低粘度环氧树脂,其中大量的羟基可以参与环氧基的反应并形成互穿网络结构提供良好的韧性和粘接性能,搭配高填充含量的低应力球硅,从而解决改善环氧固化物应力大、高低温冲击下本体开裂以及与金属部件接触部位易开裂的问题。

本发明的内容是:一种高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:该高强度耐开裂液体灌封胶由70~110重量份的a组分和10~30重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、(低应力)球形硅微粉40~80重量份和增强短切纤维0~5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13~25重量份和促进剂0.1~1重量份混合组成。

本发明的内容较好的是:一种高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述高强度耐开裂液体灌封胶由90~100重量份的a组分和13~18重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、(低应力)球形硅微粉40~80重量份和增强短切纤维0.1~5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13~25重量份和促进剂0.1~1重量份混合组成。

本发明的内容所述高强度耐开裂液体灌封胶的a组分中,还可以根据需要包含(添加)各种染料。

本发明的内容中:所述增韧液体环氧树脂为大分子量的热塑性树脂与低粘度环氧树脂共混改性而成,具体制备方法为:将低粘度环氧树脂加热到温度130~150℃,在搅拌状态下(缓慢)加入大分子量的热塑性树脂,保温并保持搅拌直至溶解完全,即制得增韧液体环氧树脂;该增韧液体环氧树脂中大分子量的热塑性树脂占的重量百分比为4~13%;

所述低粘度环氧树脂是苯基缩水甘油醚改性环氧树脂(例如:国都化工(昆山)有限公司yd-112)、腰果酚缩水甘油醚改性环氧树脂(如:国都化工(昆山)有限公司yd-113)、丁基缩水甘油醚改性环氧树脂(如:国都化工(昆山)yd-115ca)、c12-c14烷基缩水甘油醚改性环氧树脂(如:国都化工(昆山)yd-114)中的一种或两种及以上的混合物,所述低粘度环氧树脂的25℃粘度为400~2000mpa·s、环氧当量170~230g/eq;

所述大分子量的热塑性树脂具有式(ⅰ)所示化学结构式(特征):

式(ⅰ)中:x:y:z=0.85:0:0.15~0.5:0.25:0.25,x y z≤1,0.5≤x≤0.85,0≤y≤0.25,0.15≤z≤0.25;100≤n≤2000,重均分子量(介于)6~30万(之间);

r1选自下列化学结构中的一种:—ch2—、—ch2ch2—、—ch2ch2ch2ch2—;

r2选自下列化学结构中的一种:—oh、—cooch3。

所述大分子量的热塑性树脂产品的生产提供企业和型号有:sekisuis-lecbx-1,monsantobutvarb-90等。

本发明的内容中:所述环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂(双酚a型缩水甘油醚、双酚f缩水甘油醚、多酚型缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚)(例如:南通星辰0164)、缩水甘油酯型环氧树脂(如:天津合成材料所tde-85)、缩水甘油胺型环氧树脂(如:huntsmanaralditemy720)、脂环族环氧(如:daicel2021p)中的一种或两种及以上的混合物,所述环氧树脂的环氧当量在120-240g/eq、25℃粘度200-18000mpa·s、固含量>99%,优选缩水甘油醚型环氧树脂中的双酚a型缩水甘油醚环氧树脂(如:南通星辰0164)。

本发明的内容中:所述环氧活性稀释剂是苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、c12-c14单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或两种及以上的混合物,优选1,4-丁二醇二缩水甘油醚。(如:安徽新远xy622)。

本发明的内容中:所述消泡剂是非硅聚合物型消泡剂、有机硅聚合物复配型消泡剂、改性有机硅消泡剂中的一种或两种及以上的混合物,优选有机硅聚合物复配型消泡剂。(如:byk-a530)。

本发明的内容中:所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为0.5~5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5~75重量份;优选地,小粒径球形硅微粉d500.5~1μm、d901.5~2.5μm,大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060~70μm,且该球形硅微粉由1~3重量份小粒径球形硅微粉与55~65重量份大粒径球形硅微粉混合组成。(如:联瑞新材dq1010,nq1175d)。

本发明的内容中:所述酸酐固化剂是甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐中的一种或两种及以上的混合物,优选甲基四氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐(如:日立化成hn-2000nt,hn-7000a)。

本发明的内容中:所述促进剂是dmp-30、n,n-二甲基苄胺、甲苯二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种,优选n,n-二甲基苄胺或氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑(如:新典化学bdma,四国化成2e4mz-cn)。

本发明的内容中:所述氢氧化铝较好的为普通拜耳法氢氧化铝,粒径为d501~3.5μm或d904~15μm;优选的是d501~3μm,d904~10μm(如:安徽壹石通jath-0030e)。

本发明的内容中:所述短切增强纤维可以是短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切碳纤维、短切聚酯纤维中的一种或两种及以上的混合物,所述短切增强纤维直径3~15μm、长度0.1~2mm;优选:经偶联剂表面处理过的短切玻璃纤维、芳纶玻纤(如:杭州高科复合材料mq-50)。

本发明的另一内容是:一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,其特征是包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、(低应力)球形硅微粉40~80重量份、增强短切纤维0~5重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为0.5~5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5~75重量份;优选地,小粒径球形硅微粉d500.5~1μm、d901.5~2.5μm,大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060~70μm,且由1~3重量份小粒径球形硅微粉与55~65重量份大粒径球形硅微粉混合组成(如联瑞新材dq1010和nq1175d)。

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温95~120℃下搅拌5~20min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化10~30min,转速1000~3000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以1000~3000rpm转速搅拌0.5~1.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂13~25重量份、促进剂0.1~1重量份取酸酐固化剂和促进剂;

混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌20~60min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按70~110重量份(较好的是90~100重量份)的a组分和10~30重量份(较好的是13~18重量份)的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充密封。

本发明的另一内容中:所述增强短切纤维0~5重量份较好的是替换为增强短切纤维0.1~5重量份。

本发明的另一内容中:所述高强度耐开裂液体灌封胶的a组分中,还可以根据需要包含(添加)各种染料。

本发明的另一内容中:所述增韧液体环氧树脂为大分子量的热塑性树脂与低粘度环氧树脂共混改性而成,具体制备方法为:将低粘度环氧树脂加热到温度130~150℃,在搅拌状态下(缓慢)加入大分子量的热塑性树脂,保温并保持搅拌直至溶解完全,即制得增韧液体环氧树脂;该增韧液体环氧树脂中大分子量的热塑性树脂占的重量百分比为4~13%:

所述低粘度环氧树脂是苯基缩水甘油醚改性环氧树脂、腰果酚缩水甘油醚改性环氧树脂、丁基缩水甘油醚改性环氧树脂、c12-c14烷基缩水甘油醚改性环氧树脂中的一种或两种及以上的混合物,所述低粘度环氧树脂的25℃粘度为400~2000mpa·s、环氧当量170~230g/eq;

所述大分子量的热塑性树脂具有式(ⅰ)所示化学结构式(特征):

式(ⅰ)中:x:y:z=0.85:0:0.15~0.5:0.25:0.25,x y z≤1,0.5≤x≤0.85,0≤y≤0.25,0.15≤z≤0.25;100≤n≤2000,重均分子量(介于)6~30万(之间);

r1选自下列化学结构中的一种:—ch2—、—ch2ch2—、—ch2ch2ch2ch2—;

r2选自下列化学结构中的一种:—oh、—cooch3。

本发明的另一内容中:所述环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂(双酚a型缩水甘油醚、双酚f缩水甘油醚、多酚型缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚)、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧中的一种或两种及以上的混合物,所述环氧树脂的环氧当量在120-240g/eq、25℃粘度200-18000mpa·s、固含量>99%,优选缩水甘油醚型环氧树脂中的双酚a型缩水甘油醚环氧树脂。

本发明的另一内容中:所述环氧活性稀释剂是苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、c12-c14单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或两种及以上的混合物,优选1,4-丁二醇二缩水甘油醚。

本发明的另一内容中:所述消泡剂是非硅聚合物型消泡剂、有机硅聚合物复配型消泡剂、改性有机硅消泡剂中的一种或两种及以上的混合物,优选有机硅聚合物复配型消泡剂。

本发明的另一内容中:所述酸酐固化剂是甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐中的一种或两种及以上的混合物,优选甲基四氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐;

本发明的另一内容中:所述促进剂是dmp-30、n,n-二甲基苄胺、甲苯二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种,优选n,n-二甲基苄胺或氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑。

本发明的另一内容中:所述氢氧化铝较好的为普通拜耳法氢氧化铝,粒径为d501~3.5μm或d904~15μm;优选的是d501~3μm,d904~10μm。

本发明的另一内容中:所述短切增强纤维可以是短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切碳纤维、短切聚酯纤维中的一种或两种及以上的混合物,所述短切增强纤维直径3~15μm、长度0.1~2mm;优选经偶联剂表面处理过的短切玻璃纤维、芳纶玻纤。

本发明的内容所述高强度耐开裂液体灌封胶(或称双组分环氧灌封胶)的使用方法是:将待灌胶器件在90~120℃预热1~4h,同时将a组分在60~80℃温度条件下预热2~10h,再将a组分与b组分按重量配比混合[即:按70~110重量份(较好的是90~100重量份)的a组分和10~30重量份(较好的是13~18重量份)的b组分的重量配比将a组分和b组分混合]并搅拌均匀,混合胶液真空脱泡后分次倒入待灌胶器件并再经真空脱泡实现各间隙浸润填充,然后顺次经温度75~85℃下时间3~5h、温度95~125℃下时间3~6h的固化后,再以0.5~1.5℃/min的速率缓慢降温即可。

与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:

(1)本发明高强度耐开裂液体灌封胶(系加热固化型双组分环氧灌封胶)由a组分和b组分组成,a组分中含高填充量低应力球形硅微粉和反应型大分子量热塑性树脂,在固化反应中大分子量热塑性树脂与环氧及酸酐固化剂形成互穿网络,在不增加cte的情况下降低应力和收缩,同时大量的羟基增加了与器件材质的粘接,从而改善固化物的抗开裂性能,尤其是低温脆性,固化物强度提升明显;

(2)本发明高强度耐开裂液体灌封胶粘度适中,可灌封与环氧树脂热膨胀系数相差较大的大型金属材质器件,表面光滑良好,邵d硬度大于80,并经受-55℃/1h~100℃/1h冷热冲击10次后不开裂,与金属粘接界面处无裂缝;

(3)本发明产品制备工艺简单,产品性能优良,使用方便,经加温固化后,具有高粘接强度、低热膨胀系数、低应力、高强度、优异的绝缘性和优异的耐高低温冲击能力,特别适用于大型钢质、铜质等特种金属材料相关的电力电子容器的绝缘封装,实用性强。

附图说明

图1是本发明实施例中的冷热冲击灌封样品器件的结构示意图;该冷热冲击灌封样品器件的规格是:长*宽*高50*20*10cm。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

第一部分增韧环氧树脂的制备

实施例1:增韧环氧树脂的制备

实施步骤:将92~95份低粘度环氧树脂称量后加入反应釜中,开启电加热和搅拌,待升温至145℃时,将5~8份大分子量热塑性树脂粉末以边缓慢添加边溶解的方式逐渐加入其中,保持温度和搅拌直至粉末完全溶解后再搅拌0.5h,即制得该增韧环氧树脂。采用不同原材料重复以上步骤即制得实施例1-1~1-4的增韧环氧树脂。

其中所述低粘度环氧树脂选自苯基缩水甘油醚改性环氧树脂、腰果酚缩水甘油醚改性环氧树脂、丁基缩水甘油醚改性环氧树脂或c12-c14烷基缩水甘油醚改性环氧树脂中的一种或几种。

表1:实施例1-1~1-4增韧环氧树脂组成配比:

第二部分高强度耐开裂环氧灌封胶的制备及应用

实施例2:高强度耐开裂环氧灌封胶的制备及应用

实施步骤:

(1)a组分制备

将8~15份增韧液体环氧树脂、10~12份环氧树脂、0.1~5份环氧活性稀释剂、0.01~1份的消泡剂和0~1份染料依次加入反应釜中,开启加热和搅拌,转速60~200rpm,保持料温95~120℃搅拌5-20min,再分别缓慢加入0.5~5份d500.2~1μm、d901.5~5μm的低应力小粒径球形硅微粉和9~14份d501~3.5μm、d904~15μm的氢氧化铝,开启高速搅拌剪切乳化10~30min,转速1000~3000rpm,再分别加入39.5~75份d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径低应力球形硅微粉和0~5份直径3~15μm,长度0.1~2mm的短切增强纤维,保持温度并高速搅拌0.5~1.5h,同时保持真空度≤-0.09mpa脱泡,冷却后即得a组分。

(2)b组分制备

将13~25份酸酐固化剂和0.1~1份促进剂加入反应釜,开启搅拌15~30min混合均匀,即得b组分。

(3)灌封胶应用

将a组分在60~80℃条件下预热2~10h后,分别取70~110份a组分和10~30份b组分于容器中并搅拌混合均匀,混合胶液真空脱泡后分次浇入经90~120℃预热过的模具或器件(如附图1所示)中,再经真空脱泡实现各间隙浸润填充,然后经75~85℃/3~5h 95~125℃/3~6h固化后以0.5~1.5℃/min的速率缓慢降至室温,即得所需样品。

实施例所用原料:

a1:实施例1-1制备的增韧环氧树脂;

a2:实施例1-2制备的增韧环氧树脂;

a3:实施例1-3制备的增韧环氧树脂;

a4:实施例1-4制备的增韧环氧树脂;

b1:yd-128,昆山国都双酚a环氧树脂,环氧当量184-190g/eq;

b2:0164,南通星辰双酚a环氧树脂,环氧当量183-190g/eq;

c1:稀释剂xy622,安徽新远1,4-丁二醇二缩水甘油醚;

c2:稀释剂xy669,安徽新远乙二醇二缩水甘油醚;

d1:消泡剂byk-a530,毕克化学;

d2:消泡剂byk-a535,毕克化学;

e:氢氧化铝jath-0030e,安徽壹石通;

f1:球形二氧化硅dq1010,江苏联瑞;

f2:球形二氧化硅nq1175d,江苏联瑞;

g:短切增强玻纤mq-50,杭州高科复合材料;

h1:甲基四氢邻苯二甲酸酐wny-1008,嘉兴南洋万事兴化工;

h2:甲基六氢邻苯二甲酸酐hn-7000a,日立化成;

i:改性咪唑促进剂2e4mz-cn,日本四国化成。

表2:实施例2-1~2-8树脂溶液组分和配比:

注:固化条件为80℃/4h 110℃/6h 0.5℃/min降温冷却至室温。

表3:实施例2-1~2-8性能参数表:

注:冷热冲击后,样品器件表面未开裂,树脂与金属外壳无剥离表示为◎;样品器件表面轻微开裂,或树脂与金属外壳轻微剥离表示为○(缺陷长度<1cm且数量<5处视为轻微);样品器件表面严重开裂,或树脂与金属外壳严重剥离表示为△(缺陷长度>1cm或数量>5处视为严重)。

第三部分比较例

比较例制作同实施例,a组分中低粘度环氧树脂未经增韧改性。

比较例所用原料:

a1:丁基缩水甘油醚改性环氧yd-115ca,国都化工(昆山);

a2:苯基缩水甘油醚改性环氧yd-112,国都化工(昆山);

a3:腰果酚缩水甘油醚改性环氧yd-113,国都化工(昆山);

a4:c12-c14缩水甘油醚改性环氧yd-114,国都化工(昆山);

b1:yd-128,昆山国都双酚a环氧树脂,环氧当量184-190g/eq;

b2:0164,南通星辰双酚a环氧树脂,环氧当量183-190g/eq;

c1:稀释剂xy622,安徽新远1,4-丁二醇二缩水甘油醚;

c2:稀释剂xy669,安徽新远乙二醇二缩水甘油醚;

d1:消泡剂byk-a530,毕克化学;

d2:消泡剂byk-a535,毕克化学;

e:氢氧化铝jath-0030e,安徽壹石通;

f1:球形二氧化硅dq1010,江苏联瑞;

f2:球形二氧化硅nq1175d,江苏联瑞;

g:短切增强玻纤mq-50,杭州高科复合材料;

h1:甲基四氢邻苯二甲酸酐wny-1008,嘉兴南洋万事兴化工;

h2:甲基六氢邻苯二甲酸酐hn-7000a,日立化成;

i:改性咪唑促进剂2e4mz-cn,日本四国化成。

表4:比较例3-1~3-8树脂溶液组分和配比:

注:固化条件为80℃/4h 110℃/6h 0.5℃/min降温冷却至室温

表5:比较例3-1~3-8性能参数表:

注:冷热冲击后,样品器件表面未开裂,树脂与金属外壳无剥离表示为◎;样品器件表面轻微开裂,或树脂与金属外壳轻微剥离表示为○(缺陷长度<1cm且数量<5处视为轻微);样品器件表面严重开裂,或树脂与金属外壳严重剥离表示为△(缺陷长度>1cm或数量>5处视为严重)。

实施例4:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由110重量份的a组分和30重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂15重量份、环氧树脂12重量份、环氧活性稀释剂5重量份、消泡剂1重量份、氢氧化铝14重量份、(低应力)球形硅微粉80重量份和增强短切纤维5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂25重量份和促进剂1重量份混合组成。

实施例5:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由70重量份的a组分和15重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8重量份、环氧树脂10重量份、环氧活性稀释剂0.1重量份、消泡剂0.01重量份、氢氧化铝9重量份、(低应力)球形硅微粉40重量份和增强短切纤维1重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13重量份和促进剂0.1重量份混合组成。

实施例6:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由90重量份的a组分和20重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂12重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂2.5重量份、消泡剂0.5重量份、氢氧化铝12重量份、(低应力)球形硅微粉60重量份和增强短切纤维1.5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂19重量份和促进剂0.5重量份混合组成。

实施例7:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由75重量份的a组分和15重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂9重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂1重量份、消泡剂0.3重量份、氢氧化铝10重量份、(低应力)球形硅微粉50重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂16重量份和促进剂0.3重量份混合组成。

实施例8:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由100重量份的a组分和22重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂14重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂4重量份、消泡剂0.8重量份、氢氧化铝13重量份、(低应力)球形硅微粉70重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂21重量份和促进剂0.8重量份混合组成。

实施例9:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由90重量份的a组分和20重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂11重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂2.5重量份、消泡剂0.5重量份、氢氧化铝11.5重量份、(低应力)球形硅微粉60重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂19重量份和促进剂0.55重量份混合组成。

实施例10:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由90重量份的a组分和18重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8重量份、环氧树脂10重量份、环氧活性稀释剂0.1重量份、消泡剂0.01重量份、氢氧化铝9重量份、(低应力)球形硅微粉40重量份和增强短切纤维0.1重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13重量份和促进剂0.1重量份混合组成。

实施例11:

一种高强度耐开裂液体灌封胶,该高强度耐开裂液体灌封胶由95重量份的a组分和20.2重量份的b组分(在使用时)混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂11.5重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂2.5重量份、消泡剂0.55重量份、氢氧化铝11.5重量份、(低应力)球形硅微粉60重量份和增强短切纤维2.5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂19重量份和促进剂0.5重量份混合组成。

上述实施例4-11中:所述增韧液体环氧树脂为大分子量的热塑性树脂与低粘度环氧树脂共混改性而成,具体制备方法为:将低粘度环氧树脂加热到温度130~150℃,在搅拌状态下(缓慢)加入大分子量的热塑性树脂,保温并保持搅拌直至溶解完全,即制得增韧液体环氧树脂;该增韧液体环氧树脂中大分子量的热塑性树脂占的重量百分比为4~13%;

所述低粘度环氧树脂是苯基缩水甘油醚改性环氧树脂、腰果酚缩水甘油醚改性环氧树脂、丁基缩水甘油醚改性环氧树脂、c12-c14烷基缩水甘油醚改性环氧树脂中的一种或两种及以上的混合物,所述低粘度环氧树脂的25℃粘度为400~2000mpa·s、环氧当量170~230g/eq;

所述大分子量的热塑性树脂具有式(ⅰ)所示化学结构式(特征):

式(ⅰ)中:x:y:z=0.85:0:0.15~0.5:0.25:0.25,x y z≤1,0.5≤x≤0.85,0≤y≤0.25,0.15≤z≤0.25;100≤n≤2000,重均分子量(介于)6~30万(之间);

r1选自下列化学结构中的一种:—ch2—、—ch2ch2—、—ch2ch2ch2ch2—;

r2选自下列化学结构中的一种:—oh、—cooch3;

上述实施例4-11中:所述环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂(双酚a型缩水甘油醚、双酚f缩水甘油醚、多酚型缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚)、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧中的一种或两种及以上的混合物,所述环氧树脂的环氧当量在120-240g/eq、25℃粘度200-18000mpa·s、固含量>99%,优选缩水甘油醚型环氧树脂中的双酚a型缩水甘油醚环氧树脂。

上述实施例4-11中:所述环氧活性稀释剂是苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、c12-c14单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或两种及以上的混合物,优选1,4-丁二醇二缩水甘油醚。

上述实施例4-11中:所述消泡剂是非硅聚合物型消泡剂、有机硅聚合物复配型消泡剂、改性有机硅消泡剂中的一种或两种及以上的混合物,优选有机硅聚合物复配型消泡剂。

上述实施例4-11中:所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为0.5~5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5~75重量份;优选地,小粒径球形硅微粉d500.5~1μm、d901.5~2.5μm,大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060~70μm,且由1~3重量份小粒径球形硅微粉与55~65重量份大粒径球形硅微粉混合组成。

上述实施例4-11中:所述酸酐固化剂是甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐中的一种或两种及以上的混合物,优选甲基四氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐;

所述促进剂是dmp-30、n,n-二甲基苄胺、甲苯二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种,优选n,n-二甲基苄胺或氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑;

所述氢氧化铝为普通拜耳法氢氧化铝,粒径为d501~3.5μm、d904~15μm;优选d501~3μm,d904~10μm;

所述短切增强纤维是短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切碳纤维、短切聚酯纤维中的一种或两种及以上的混合物,短切增强纤维直径3~15μm、长度0.1~2mm;优选经偶联剂表面处理过的短切玻璃纤维、芳纶玻纤。

实施例12:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂11重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂2.5重量份、消泡剂0.5重量份、氢氧化铝11.5重量份、(低应力)球形硅微粉60重量份、增强短切纤维2.5重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是两种不同粒径球形硅微粉的混合物;其中小粒径球形硅微粉为d500.5~1μm、d901.5~2.5μm,大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060~70μm,且由2重量份小粒径球形硅微粉与60重量份大粒径球形硅微粉混合组成;

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温110℃下搅拌20min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化20min,转速2000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以2000rpm转速搅拌1h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂19重量份、促进剂0.5重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌40min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按90重量份的a组分和20重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例13:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂8重量份、环氧树脂10重量份、环氧活性稀释剂0.1重量份、消泡剂0.01重量份、氢氧化铝9重量份、(低应力)球形硅微粉40重量份、增强短切纤维0.5重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是两种不同粒径球形硅微粉的混合物,其中小粒径球形硅微粉为d500.5~1μm、d901.5~2.5μm,大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060~70μm,且由1重量份小粒径球形硅微粉与55重量份大粒径球形硅微粉混合组成。

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温95℃下搅拌20min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化10min,转速1000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以1000rpm转速搅拌1.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂13重量份、促进剂0.1重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌20min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按70重量份的a组分和10重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例14:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂15重量份、环氧树脂12重量份、环氧活性稀释剂5重量份、消泡剂1重量份、氢氧化铝14重量份、(低应力)球形硅微粉80重量份、增强短切纤维5重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是不同粒径球形硅微粉的混合物,其中小粒径球形硅微粉为d500.5~1μm、d901.5-2.5μm大粒径球形硅微粉d5020~26μm、d9060-70μm,且由3重量份小粒径球形硅微粉与65重量份大粒径球形硅微粉混合组成。

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温120℃下搅拌5min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化30min,转速3000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以3000rpm转速搅拌0.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂25重量份、促进剂1重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌60min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按110重量份的a组分和30重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例15:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂8重量份、环氧树脂10重量份、环氧活性稀释剂0.1重量份、消泡剂0.01重量份、氢氧化铝9重量份、(低应力)球形硅微粉40重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,小粒径球形硅微粉为0.5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5重量份;

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温95℃下搅拌20min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化10min,转速1000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以1000rpm转速搅拌1.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂13重量份、促进剂0.1重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌20min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按90重量份的a组分和13重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例16:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂15重量份、环氧树脂12重量份、环氧活性稀释剂5重量份、消泡剂1重量份、氢氧化铝14重量份、(低应力)球形硅微粉80重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm和d5018~28μm、d9055~75μm两种不同粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为5重量份,大粒径球形硅微粉为75重量份;混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温120℃下搅拌5min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化30min,转速3000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以3000rpm转速搅拌0.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂25重量份、促进剂1重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌60min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按100重量份的a组分和18重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例17:

一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂11.5重量份、环氧树脂11重量份、环氧活性稀释剂0.55重量份、消泡剂0.51重量份、氢氧化铝11.5重量份、(低应力)球形硅微粉60重量份取各组分原料;

所述(低应力)球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm和d5018~28μm、d9055~75μm两种不同粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为2.7重量份,大粒径球形硅微粉为57重量份;

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温108℃下搅拌13min,再分别(缓慢)加入小粒径(低应力)球形硅微粉和氢氧化铝,开启(高速)搅拌剪切乳化20min,转速2000rpm,再加入大粒径(低应力)球形硅微粉和增强短切纤维,以2000rpm转速搅拌1h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂19重量份、促进剂0.55重量份取酸酐固化剂和促进剂;混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌40min混合均匀,即制得b组分。

进一步,使用时,按95重量份的a组分和15.5重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合,即得高强度耐开裂液体灌封胶;用于器件中间隙的灌封填充。

实施例18:

所述高强度耐开裂液体灌封胶(或称双组分环氧灌封胶)的使用方法是:将待灌胶器件在105℃预热2.5h,同时将a组分在70℃温度条件下预热6h,再将a组分与b组分按重量配比混合[即:按90重量份的a组分和20重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合]并搅拌均匀,混合胶液真空脱泡后分次倒入待灌胶器件并再经真空脱泡实现各间隙浸润填充,然后顺次经温度80℃下时间4h、温度110℃下时间4.5h的固化后,再以1℃/min的速率缓慢降温即可。

实施例19:

所述高强度耐开裂液体灌封胶(或称双组分环氧灌封胶)的使用方法是:将待灌胶器件在90℃预热4h,同时将a组分在60℃温度条件下预热10h,再将a组分与b组分按重量配比混合[即:按70重量份的a组分和10重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合]并搅拌均匀,混合胶液真空脱泡后分次倒入待灌胶器件并再经真空脱泡实现各间隙浸润填充,然后顺次经温度75℃下时间5h、温度95℃下时间6h的固化后,再以0.5℃/min的速率缓慢降温即可。

实施例20:

所述高强度耐开裂液体灌封胶(或称双组分环氧灌封胶)的使用方法是:将待灌胶器件在120℃预热1h,同时将a组分在80℃温度条件下预热2h,再将a组分与b组分按重量配比混合[即:按110重量份的a组分和30重量份的b组分的重量配比将a组分和b组分混合]并搅拌均匀,混合胶液真空脱泡后分次倒入待灌胶器件并再经真空脱泡实现各间隙浸润填充,然后顺次经温度85℃下时间3h、温度125℃下时间3h的固化后,再以1.5℃/min的速率缓慢降温即可。

上述实施例12-17中:所述增韧液体环氧树脂为大分子量的热塑性树脂与低粘度环氧树脂共混改性而成,具体制备方法为:将低粘度环氧树脂加热到温度130~150℃,在搅拌状态下(缓慢)加入大分子量的热塑性树脂,保温并保持搅拌直至溶解完全,即制得增韧液体环氧树脂;该增韧液体环氧树脂中大分子量的热塑性树脂占的重量百分比为4~13%:

所述低粘度环氧树脂是苯基缩水甘油醚改性环氧树脂、腰果酚缩水甘油醚改性环氧树脂、丁基缩水甘油醚改性环氧树脂、c12-c14烷基缩水甘油醚改性环氧树脂中的一种或两种及以上的混合物,所述低粘度环氧树脂的25℃粘度为400~2000mpa·s、环氧当量170~230g/eq;

所述大分子量的热塑性树脂具有式(ⅰ)所示化学结构式(特征):

式(ⅰ)中:x:y:z=0.85:0:0.15~0.5:0.25:0.25,x y z≤1,0.5≤x≤0.85,0≤y≤0.25,0.15≤z≤0.25;100≤n≤2000,重均分子量(介于)6~30万(之间);

r1选自下列化学结构中的一种:—ch2—、—ch2ch2—、—ch2ch2ch2ch2—;

r2选自下列化学结构中的一种:—oh、—cooch3。

上述实施例12-17中:所述环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂(双酚a型缩水甘油醚、双酚f缩水甘油醚、多酚型缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚)、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧中的一种或两种及以上的混合物,所述环氧树脂的环氧当量在120-240g/eq、25℃粘度200-18000mpa·s、固含量>99%,优选缩水甘油醚型环氧树脂中的双酚a型缩水甘油醚环氧树脂。

上述实施例12-17中:所述环氧活性稀释剂是苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、c12-c14单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或两种及以上的混合物,优选1,4-丁二醇二缩水甘油醚。

上述实施例12-17中:所述消泡剂是非硅聚合物型消泡剂、有机硅聚合物复配型消泡剂、改性有机硅消泡剂中的一种或两种及以上的混合物,优选有机硅聚合物复配型消泡剂。

上述实施例12-17中:所述酸酐固化剂是甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐中的一种或两种及以上的混合物,优选甲基四氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐;

所述促进剂是dmp-30、n,n-二甲基苄胺、甲苯二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种,优选n,n-二甲基苄胺或氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑;

所述氢氧化铝为普通拜耳法氢氧化铝,产品粒径为d501~3.5μm、d904~15μm;优选d501~3μm,d904~10μm;

所述短切增强纤维是短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切碳纤维、短切聚酯纤维中的一种或两种及以上的混合物,短切增强纤维直径3~15μm、长度0.1~2mm;优选经偶联剂表面处理过的短切玻璃纤维、芳纶玻纤。

上述实施例中:所述高强度耐开裂液体灌封胶的a组分中,还可以根据需要包含(添加)各种染料。

上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所采用的比例中,未特别注明的,均为质量(重量)比例;所述重量份可以均是克或千克。

上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度、转速等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。

本发明专利申请文件中的技术指标所采用的相关标准如下:

玻璃化转变温度:按iso11357-3《差示扫描量热法(dsc)第3部分:熔化和结晶焓和温度的测定》测试;

热膨胀系数:按iso11359-2《热力学分析(tma)第2部分:线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定》测试;

吸水率:按gb/t1034-2008《塑料吸水性试验方法》测试;

邵d硬度:按gb/t2411-2008《塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度》测试;

剪切粘接强度:按gb/t7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)》测试;

弯曲强度:按gb/t9341-2008《塑料弯曲性能的测定》测试;

冲击强度:按gb/t1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分:非仪器化冲击试验》测试;

冷热冲击:按gb/t2423.22-2012《环境试验第2部分:试验方法试验n:温度变化》测试,-55℃/1h~100℃/1h,高低温2min内完成切换。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术,所述原材料均为市售产品。

本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。


技术特征:

1.一种高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:该高强度耐开裂液体灌封胶由70~110重量份的a组分和10~30重量份的b组分混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、球形硅微粉40~80重量份和增强短切纤维0~5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13~25重量份和促进剂0.1~1重量份混合组成。

2.按权利要求1所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述高强度耐开裂液体灌封胶由90~100重量份的a组分和13~18重量份的b组分混合组成;

所述a组分由增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、球形硅微粉40~80重量份和增强短切纤维0.1~5重量份混合组成;

所述b组分由酸酐固化剂13~25重量份和促进剂0.1~1重量份混合组成。

3.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述增韧液体环氧树脂为大分子量的热塑性树脂与低粘度环氧树脂共混改性而成,具体制备方法为:将低粘度环氧树脂加热到温度130~150℃,在搅拌状态下加入大分子量的热塑性树脂,保温并保持搅拌直至溶解完全,即制得增韧液体环氧树脂;该增韧液体环氧树脂中大分子量的热塑性树脂占的重量百分比为4~13%:

所述低粘度环氧树脂是苯基缩水甘油醚环氧树脂、腰果酚缩水甘油醚环氧树脂、丁基缩水甘油醚环氧树脂、c12-c14烷基缩水甘油醚环氧树脂中的一种或两种及以上的混合物;

所述大分子量的热塑性树脂具有式(ⅰ)所示化学结构式:

式(ⅰ)中:x:y:z=0.85:0:0.15~0.5:0.25:0.25,x y z≤1,0.5≤x≤0.85,0≤y≤0.25,0.15≤z≤0.25;100≤n≤2000,重均分子量6~30万;

r1选自下列化学结构中的一种:—ch2—、—ch2ch2—、—ch2ch2ch2ch2—;

r2选自下列化学结构中的一种:—oh、—cooch3。

4.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧中的一种或两种及以上的混合物。

5.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述环氧活性稀释剂是苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、c12-c14单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或两种及以上的混合物。

6.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述消泡剂是非硅聚合物型消泡剂、有机硅聚合物复配型消泡剂、改性有机硅消泡剂中的一种或两种及以上的混合物。

7.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为0.5~5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5~75重量份。

8.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述氢氧化铝为普通拜耳法氢氧化铝,产品粒径为d501~3.5μm、d904~15μm。

9.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述短切增强纤维是短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切碳纤维、短切聚酯纤维中的一种或两种及以上的混合物,所述短切增强纤维直径3~15μm、长度0.1~2mm。

10.按权利要求1或2所述的高强度耐开裂液体灌封胶,其特征是:所述酸酐固化剂是甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐中的一种或两种及以上的混合物;

所述促进剂是dmp-30、n,n-二甲基苄胺、甲苯二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基改性2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种。

11.一种高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,其特征是包括下列步骤:

a、制备a组分:

配料:按增韧液体环氧树脂8~15重量份、环氧树脂10~12重量份、环氧活性稀释剂0.1~5重量份、消泡剂0.01~1重量份、氢氧化铝9~14重量份、球形硅微粉40~80重量份、增强短切纤维0~5重量份取各组分原料;所述球形硅微粉是由d500.2~1μm、d901.5~5μm的小粒径球形硅微粉和d5018~28μm、d9055~75μm的大粒径球形硅微粉组成的混合物,其中小粒径球形硅微粉为0.5~5重量份,大粒径球形硅微粉为39.5~75重量份;

混合:将增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂和消泡剂加入反应容器中,开启加热和搅拌,保持料温95~120℃下搅拌5~20min,再分别加入小粒径球形硅微粉和氢氧化铝,开启搅拌剪切乳化10~30min,转速1000~3000rpm,再加入大粒径球形硅微粉和增强短切纤维,以1000~3000rpm转速搅拌0.5~1.5h并保持真空度≤-0.09mpa脱泡,然后冷却,即制得a组分;

b、制备b组分:

配料:按酸酐固化剂13~25重量份、促进剂0.1~1重量份取酸酐固化剂和促进剂;

混合:将酸酐固化剂和促进剂加入反应容器中,开启搅拌20~60min混合均匀,即制得b组分。

12.按权利要求11所述高强度耐开裂液体灌封胶的制备方法,其特征是:所述增强短切纤维0~5重量份替换为增强短切纤维0.1~5重量份。

技术总结
本发明公开了一种高强度耐开裂液体灌封胶及其制备方法,该高强度耐开裂液体灌封胶由70‑110重量份A组分与10‑30重量份B组分混合组成;A组分由增韧液体环氧树脂、环氧树脂、环氧活性稀释剂、消泡剂、氢氧化铝、球形硅微粉和增强短切纤维混合组成;B组分由酸酐固化剂和促进剂混合组成;制备方法是先制备增韧液体环氧树脂,再加入其他材料并分散均匀制成A组分,B组分直接混合均匀即可。采用本发明灌封胶,粘度适中,使用方便,经加温固化后,具有高粘接强度、低热膨胀系数、低应力、高强度、优异的绝缘性和优良的耐高低温冲击能力等特点,适用于大型钢质、铜质等特种金属材料相关的电力电子容器的绝缘封装。

技术研发人员:赵小红;易强;周友
受保护的技术使用者:四川东材科技集团股份有限公司
技术研发日:2020.03.27
技术公布日:2020.06.05

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