[发明专利]一种可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂，该固化剂适用期长，低温下潜伏稳定性好，室温存贮期长，高温下固化速率快且能够对环氧固化物达到增韧效果。本发明的可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂，其具有以下结构式Ⅰ的结构：其中n的值为4‑22。

技术领域

本发明涉及一种固化剂及其制备方法，更具体地说涉及一种可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法。

背景技术

随着微电子封装技术的发展，环氧模塑料作为主要的封装材料也得到了迅速发展。环氧模塑料是一种单组分含潜伏性固化剂的热固性材料，一般在混合制备后、封装使用前都需要5摄氏度左右的低温储藏和运输，而这个冷链环节不仅耗能较大而且也影响环氧树脂的使用效率。环氧树脂固化剂的优化研究一直是热门的研究领域，其中咪唑类固化剂的使用较为普遍，因为它的固化速率快，而且比其他胺类体系隔热性能更好，模量高，固化范围宽。但是未改性的咪唑和环氧树脂混合时稳定性低，因为在室温下会和环氧树脂缓慢地发生固化反应，所以这类环氧模塑料必须低温存储。

现有技术中，已经有很多关于将咪唑类固化剂潜伏化的研究，大概可分为制备金属络合物，制备咪唑1或者3位的单取代，也有1,3双取代物的。其中3位的氮原子上可以利用孤对电子与具有空轨道的化合物复合，如有机酸、过渡金属的无机盐、酸酐等，而1位上利用活泼氢与酯类反应改性，如异氰酸酯、氰酸酯和内酯，更多的是制备咪唑的1位取代物这类方法降低了咪唑的活性。虽然这种方法能优化室温存贮时间，但是咪唑在固化温度的反应也会受到影响，固化时间被延长，不满足现在工业生产的快速固化的要求；其次还有利用微胶囊技术制备潜伏性固化剂，它的作用是一种物理隔离，隔离环氧树脂和固化剂，利用聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚脲等包裹咪唑或者其他类固化剂，在升高温度的情况下，囊壁受热软化，使得芯材能够从缝隙中渗出进行固化或者芯材受热膨胀导致囊壁破裂，释放出芯材，进行固化。固化剂或促进剂的微胶囊技术主要有界面聚合法、原位聚合法和溶剂蒸发法。该方法在制备的过程中微胶囊的形成影响因素众多，反应不易于控制；而且在固化后壁材是残留在产品内部的，有可能会影响的产品的物理机械性能。除此之外，通过微胶囊包裹后的固化剂一般为固态，与环氧树脂的相容性不如液态固化剂。因此需要研制开发一种适用期长、低温下潜伏稳定性好、室温存贮期长、高温下固化速率快且能够对环氧固化物达到增韧效果的新型改性咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂，该固化剂适用期长，低温下潜伏稳定性好，室温存贮期长，高温下固化速率快且能够对环氧固化物达到增韧效果。

同时本发明还提供该可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂制备方法，反应条件温和，简单易行。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂，其具有以下结构式Ⅰ的结构：

其中n的值为4-22。

本发明上述的可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)将马来酸酐与聚乙二醇单甲醚合成顺丁烯二酸聚乙二醇单甲醚双酯；

2)将顺丁烯二酸聚乙二醇单甲醚双酯与2-苯基咪唑在催化剂作用下进行迈克尔加成反应制得可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂。

本发明的可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂的制备方法，其进一步的技术方案是所述的聚乙二醇单甲醚分子量为200-1000；所述的顺丁烯二酸聚乙二醇单甲醚双酯为α,β-不饱和二酯，分子量在480-2080之间。

本发明的可增韧咪唑类环氧树脂潜伏性固化剂的制备方法，其进一步的技术方案还可以是所述的催化剂为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯，用量为物料质量的5-10％。