[发明专利]一种具有互穿网络结构高柔性环氧树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子封装材料领域，涉及到一种具有互穿网络结构高柔韧性环氧树脂组合物及其制备方法。

背景技术

环氧树脂是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，由具有环氧基的化合物与多元羟基或多元醇化合物进行缩聚反应而制得的产品，具有优异的粘结性、耐化学腐蚀性、电气绝缘性能、力学性能，以及易于加工、收缩率低、线胀系数小和成本低廉等优点，广泛应用在压敏电阻、陶瓷电容器、二极管、三极管等电子元器件的封装。

但因纯环氧树脂的韧性不足，导致固化物质脆，易产生裂纹等缺陷，无法用于耐冷热冲击性要求较高的电子元器件的封装，其应用受到了较大的限制。基于此，国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究工作，总结了许多增韧方法：如采用膨胀型增韧环氧树脂、液晶聚合物增韧环氧树脂、核壳聚合物增韧环氧树脂等等，而本发明则是将互穿网络技术应用于环氧树脂的增韧，因为互穿网络技术能够很好地解决增韧材料用于电子封装材料所必须满足的五个要求：⑴增韧材料用于电子封装材料，必须具备优异的储存稳定性；⑵增韧材料用于电子封装材料，必须保证电子封装材料具备优异的电性能；⑶增韧材料与环氧树脂具有很好的相容性且能够在环氧树脂中充分分散；⑷增韧材料加工方便，使改性易于进行；⑸增韧材料与环氧树脂混合固化后，必须保证电子封装材料具备优异的物理和化学性能。

互穿聚合物网络(IPN)是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿缠结而形成的一类独特的聚合物共混物或聚合物合金。IPN特有的强迫互容作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合体，从而实现组分之间性能互补；同时IPN的特殊细胞状结构、界面互穿、双相连续等结构形态特征，又使他们在性能或功能上具有特殊的协同作用。从制备方法上它接近于接枝共聚共混法，从相间有无机化学结合考虑，则接近机械共混法，因此，可把IPN视为用化学法实现的机械共混物。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种具有互穿网络结构高柔韧性环氧树脂组合物及其制备方法，以满足电子封装材料对耐冷冲击性的要求。

本发明实现目的的技术方案是：

一种具有互穿网络结构高柔韧性环氧树脂组合物，其构成组分及其质量份数分别为：

其中，互穿网络结构的高柔性环氧树脂的制备方法如下：

⑴在反应容器中加入环氧树脂Ⅱ，升温至120～150℃，真空度<-0.08MPa，搅拌0.5-1.5h，抽出环氧树脂Ⅱ中的馏分；

⑵向已除馏分的环氧树脂Ⅱ中加入聚乙烯醇缩丁醛、多元酚和催化剂，混合均匀，缓慢升温至140～150℃，反应2-4h，再将温度升至160～180℃，反应1-3h，当反应体系的实际当量达到理论当量的95%时，抽真空，真空度-0.05～0Mpa，抽真空20～30min，停止反应，反应过程采用氮气保护；

⑶出料，经冷却压片，获得具有互穿网络结构的高柔性环氧树脂。

其中，所述的各组分质量份数为：

而且，所述环氧树脂Ⅰ要求软化点为60～130℃、环氧当量为400～1300g/eq，包括缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂，优选双酚A型环氧树脂。

而且，所述互穿网络结构高柔韧性环氧树脂，环氧当量范围为400～1300g/eq，软化点范围为60～130℃。

而且，所述互穿网络结构高柔韧性环氧树脂中的环氧树脂Ⅱ的环氧当量范围170～1000g/eq，包括双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种；所述的聚乙烯醇缩丁醛的聚乙烯醇羟基含量范围为11～27wt%，聚乙烯醇缩丁醛基含量范围为69～88wt%，醋酸乙烯基含量范围为1～4wt%，玻璃化转变温度Tg范围为60～70℃；所述的多元酚为双酚A、双酚F中的至少一种；所述的催化剂为四甲基氯化铵、三苯基磷、甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化磷的其中一种。

而且，所述的固化剂为有机酸或酸酐类中的至少一种。

而且，所述的固化促进剂为咪唑类、咪唑啉类、三烷基磷、季铵盐类、季鏻盐类、有机脲类中的任一种。

而且，所述无机填料为硅粉、滑石粉、碳酸钙、云母粉中的至少一种，平均粒径在1～50微米之间。

本发明的优点和积极效果如下：

⑴本发明提供的互穿网络结构高柔韧性环氧树脂的合成工艺简单、条件易于控制、生产稳定，在合成过程中无挥发份生成，环保性强。