单组分环氧胶及其制备方法、预成型材料和空腔封装结构与流程

本发明涉及环氧树脂的，特别是涉及一种单组分环氧胶及其制备方法、预成型材料和空腔封装结构。

背景技术：

1、单组分环氧胶是一类由环氧树脂、潜伏性固化剂以及其他添加剂配制而成的工程胶粘剂，具有粘附性良好、粘接工艺简单、固化收缩小、抗疲劳性好、价格较为低廉等优点，并且比双组份环氧树脂使用方便，可长期贮存，广泛应用于机械制造、电子设备、建筑装修及航空航天等行业。

2、空腔封装结构包括底座和盖子，盖子通过胶粘剂与底座固定连接。该结构在封装之后还要通过回流焊安装到印刷电路板等电子设备上，因此该结构需要具有高气密性的密封效果，能够在多次通过回流焊后仍保持良好的气密性。然而，采用单组分环氧胶进行胶封的空腔封装结构在通过回流焊后气密性容易出现问题，胶水粘接密封处经常发生漏气等现象，严重影响产品的气密性良率。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种能够提升产品的气密性良率的单组分环氧胶及其制备方法、预成型材料和空腔封装结构。

2、本发明的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：

3、本发明第一方面，提供一种单组分环氧胶，包括如下质量份的原料：

4、固含量为55％～95％、环氧当量为720g/mol～1120g/mol的非离子型水性环氧树脂乳液100份；潜伏性固化剂，所述潜伏性固化剂的活泼氢当量与所述水性环氧树脂的环氧当量的比值为0.5～2；固化促进剂0～1份；附着力促进剂0.1～1份；助溶剂2～5份；填料0～25份；防沉剂0.5～10份；分散剂0.5～2份；消泡剂0.1～0.3份。

5、在其中一个实施例中，所述潜伏性固化剂的固化温度≥130℃。

6、在其中一个实施例中，所述潜伏性固化剂选自芳香族多胺类潜伏性固化剂、双氰胺类潜伏性固化剂、咪唑类潜伏性固化剂、有机酸酐类潜伏性固化剂和有机酰肼类潜伏性固化剂中的一种或多种。

7、在其中一个实施例中，所述潜伏性固化剂为光固化剂。

8、在其中一个实施例中，所述固化促进剂选自有机脲类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、含磷化合物类固化促进剂和季铵盐类固化促进剂中的一种或多种。

9、在其中一个实施例中，所述附着力促进剂选自有机硅烷类附着力促进剂、钛酸酯类附着力促进剂、锆酸盐类附着力促进剂、磷酸酯类附着力促进剂和铬络合物类附着力促进剂中的一种或多种。

10、在其中一个实施例中，满足以下条件中的一个或多个：

11、1)所述非离子型水性环氧树脂乳液为亲水改性的双酚a环氧树脂乳液；

12、2)所述助溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的一种或多种；

13、3)所述填料选自硅微粉、钛白粉和滑石粉中的一种或多种；

14、4)所述防沉剂选自有机膨润土和/或气相二氧化硅；

15、5)所述分散剂为非离子型聚醚类分散剂；

16、6)所述消泡剂选自矿物油类消泡剂、脂肪酸酯类消泡剂、磷酸酯类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂中的一种或多种。

17、在其中一个实施例中，满足以下条件中的一个或多个：

18、1)所述潜伏性固化剂、所述固化促进剂、所述填料和所述防沉剂的粒径各自独立地≤0.05mm；

19、2)所述单组分环氧胶在25℃、6rpm的转速下的粘度为10pa·s～50pa·s。

20、本发明第二方面，提供一种单组分环氧胶的制备方法，其包括如下步骤：在所述助溶剂中加入所述非离子型水性环氧树脂乳液；加入所述分散剂和所述防沉剂；加入所述潜伏性固化剂和所述填料；加入所述消泡剂和所述附着力促进剂；加入所述固化促进剂。

21、本发明第三方面，提供一种预成型材料，其由上述所述的单组分环氧胶在固化温度以下通过烘干或减压蒸馏除去水分后制得。

22、本发明第四方面，提供一种空腔封装结构，其包括盖子和底座，所述盖子通过上述所述的单组分环氧胶和所述底座固定连接。

23、本发明通过非离子型水性环氧树脂乳液、潜伏性固化剂、固化促进剂和附着力促进剂等多种原料进行合理配伍，得到一种耐高温性能优异、粘接性能良好的单组分环氧胶，显著提升了空腔封装结构的气密性。以高环氧当量的非离子型水性环氧树脂乳液为基体树脂，有利于提高环氧树脂胶粘剂的粘附力和高温稳定性，而附着力促进剂的引入有利于进一步提升胶粘剂与基材的结合能力，从而保障单组分环氧胶在经过回流焊等高温热处理后表现出高气密性的密封效果。在常温下非离子型水性环氧树脂乳液、潜伏性固化剂和其他原料之间均不会发生反应，有利于单组分环氧胶的长期储存。在非离子型水性环氧树脂乳液中，环氧树脂的粒径可达纳米级，有利于防止在点胶过程中发生胶口堵塞的情况。此外，该单组分环氧胶以水为溶剂，voc含量极少，初始粘度低，流动性好，能够实现顺畅地进行点胶或涂布。

技术特征：

1.一种单组分环氧胶，其特征在于，包括如下质量份的原料：

2.如权利要求1所述的单组分环氧胶，其特征在于，所述潜伏性固化剂的固化温度≥130℃。

3.如权利要求2所述的单组分环氧胶，其特征在于，所述潜伏性固化剂选自芳香族多胺类潜伏性固化剂、双氰胺类潜伏性固化剂、咪唑类潜伏性固化剂、有机酸酐类潜伏性固化剂和有机酰肼类潜伏性固化剂中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的单组分环氧胶，其特征在于，所述潜伏性固化剂为光固化剂。

5.如权利要求1～4中任一项所述的单组分环氧胶，其特征在于，所述固化促进剂选自有机脲类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、含磷化合物类固化促进剂和季铵盐类固化促进剂中的一种或多种。

6.如权利要求1～4中任一项所述的单组分环氧胶，其特征在于，所述附着力促进剂选自有机硅烷类附着力促进剂、钛酸酯类附着力促进剂、锆酸盐类附着力促进剂、磷酸酯类附着力促进剂和铬络合物类附着力促进剂中的一种或多种。

7.如权利要求1～4中任一项所述的单组分环氧胶，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

8.如权利要求1～4中任一项所述的单组分环氧胶，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

9.一种如权利要求1～8中任一项所述的单组分环氧胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在所述助溶剂中加入所述非离子型水性环氧树脂乳液；加入所述分散剂和所述防沉剂；加入所述潜伏性固化剂和所述填料；加入所述消泡剂和所述附着力促进剂；加入所述固化促进剂。

10.一种预成型材料，其特征在于，由如权利要求1～8中任一项所述的单组分环氧胶在固化温度以下通过烘干或减压蒸馏除去水分后制得。

11.一种空腔封装结构，其特征在于，包括盖子和底座，所述盖子通过如权利要求1～8中任一项所述的单组分环氧胶和所述底座固定连接。

技术总结本发明涉及一种单组分环氧胶及其制备方法、预成型材料和空腔封装结构。单组分环氧胶包括如下质量份的原料：固含量为55％～95％、环氧当量为720g/mol～1120g/mol的非离子型水性环氧树脂乳液100份；潜伏性固化剂，所述潜伏性固化剂的活泼氢当量与所述水性环氧树脂的环氧当量的比值为0.5～2；固化促进剂0～1份；附着力促进剂0.1～1份；助溶剂2～5份；填料0～25份；防沉剂0.5～10份；分散剂0.5～2份；消泡剂0.1～0.3份。该单组分环氧胶耐高温性能优异、粘接性能良好，能够提升产品的气密性良率。技术研发人员：易国星,陈志钊,徐俊受保护的技术使用者：广东华智芯电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30