[发明专利]使用金属纳米粒子和含氮催化剂的环氧树脂稳定以及方法

说明书

本公开提供了一种可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物。该组合物包含环氧/硫醇树脂混合物，该环氧树脂/硫醇树脂混合物包含：环氧树脂组分，其包含每分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂；硫醇组分，其包含具有至少两个伯硫醇基团的多硫醇化合物；以及用于该环氧树脂的含氮催化剂。该环氧/硫醇树脂混合物还包含分散在环氧/硫醇树脂混合物中的金属纳米粒子(例如，银纳米粒子、铜纳米粒子或两者)。本公开提供了一种固化可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物的方法，该方法包括提供可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物，以及将该组合物加热到至少50℃的温度。

技术领域

本公开涉及基于环氧树脂的可固化组合物和固化基于环氧树脂的组合物的方法。

背景技术

基于环氧树脂的可固化组合物为人们所熟知。此类组合物被用作粘合剂、涂层剂、密封剂和浇铸剂。基于环氧树脂的组合物也用于电子工业中，例如用于移动电话的组装。含环氧/多硫醇的组合物常规上作为两部分组合物使用。这至少部分是由于包含环氧树脂、多硫醇固化剂和液体(可溶性)叔胺催化剂的单组分组合物的不稳定。环氧树脂、多硫醇和催化剂在室温下混合的此类单组分组合物通常具有大约几分钟至几小时的工作或“贮存(pot)”寿命。这些特性对此类组合物的最终应用施加了实际限制。因此，许多传统的环氧/多硫醇组合物已被配制为两部分组合物。

用于单组分环氧树脂粘合剂制剂的可商购获得的潜固化剂通常为此类制剂提供在高温下良好贮存稳定性和适度反应性的组合。此类可商购获得的潜固化剂的示例包括双氰胺和二元酸二酰肼。这些固化剂可用于配制具有优异贮存稳定性的环氧树脂组合物；然而，为实现固化，这些固化剂通常需要加热到高于150℃的温度持续延长的时段。

在电子工业中，希望提供具有根据特定应用温度要求而定制的热固化特征(profile)的基于环氧化物的组合物。这种固化特征的定制有助于在例如移动电话组装中的粘结过程期间保持电子部件的完整性。此外，希望这类组合物具有延长的室温贮存期以使得该组合物可在延长的时段内施用到更大数量的零件。这延长了组合物的可用使用寿命，从而确保可再现的分配特性。

电子工业的进步已使得组装粘合剂的精确沉积成为关键的加工参数，尤其是考虑到高吞吐量需求和过程效率。越来越受欢迎的较小尺寸的微电子组件使得用于设备组装的焊料或粘合剂的精确沉积更加重要。在不发生粘合剂精确沉积的情况下——由于粘合剂沉积技术不精确，或由于在特定应用时不适当的流变特性造成的粘合剂的扩散，或两者的原因——部件的表面安装可能根本不会发生，并且甚至当确实发生安装时，该安装也可能不以商业上可接受的方式发生。

迄今为止，已认识到在可固化的单组分基于环氧树脂的组合物中平衡反应性与贮存寿命的可取性。尽管本领域的状态如此，仍希望提供这样的环氧树脂组合物：在室温下具有改善的贮存稳定性，尤其是随时间推移保持粘度，以及在室温下延长的工作寿命和在高温下相对较短的固化时间。

发明内容

本公开涉及可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物，以及固化该组合物的方法。

在第一方面，本公开提供一种可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物。该组合物包含环氧/硫醇树脂混合物，该环氧树脂/硫醇树脂混合物包含：环氧树脂组分，其包含每分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂；硫醇组分，其包含具有至少两个伯硫醇基团的多硫醇化合物；以及用于环氧树脂的含氮催化剂。环氧/硫醇树脂混合物还包含分散在所述环氧/硫醇树脂混合物中的金属纳米粒子(例如，银纳米粒子、铜纳米粒子或两者)。

在第二方面，本公开提供一种固化可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物的方法。该方法包括提供可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物，该组合物包含：环氧树脂组分，其包含每分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂；硫醇组分，其包含具有至少两个伯硫醇基团的多硫醇化合物；以及用于环氧树脂的含氮催化剂；以及分散在环氧/硫醇树脂混合物中的金属纳米粒子(例如，银纳米粒子、铜纳米粒子或两者)。该方法还包括将可固化的单组分环氧/硫醇树脂组合物加热到至少50℃的温度。