[發明專利]具有超支化結構的柔韌型環氧樹脂組合物及其合成方法

在審

• 申請號: 201410773074.9
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104403087A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 沈紀洋
• 申請（專利權）人: 天津凱華絕緣材料股份有限公司
• 主分類號: C08G59/42
• 分類號: C08G59/42;C08G63/20;C08G63/85;C08L63/00;B29C47/92
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

技術領域

本發明屬于電子封裝材料領域，尤其是一種具有超支化結構的聚酯固化劑及其合成方法。

背景技術

環氧樹脂是聚合物基復合材料中應用最廣泛的基體樹脂之一，由具有環氧基的化合物與多元羥基或多元醇化合物進行縮聚反應而制得的產品，具有優異的粘結性、耐化學腐蝕性、電氣絕緣性能、力學性能，以及易于加工、收縮率低、線脹系數小和成本低廉等優點，廣泛應用在壓敏電阻、陶瓷電容器、二極管、三極管等電子元器件的封裝。

但因純環氧樹脂的韌性不足，導致固化物質容易變脆、產生裂紋而無法用于溫度循環要求較高的電子元器件的封裝，因此，其應用受到了較大的限制。基于此，國內外學者對環氧樹脂進行了大量的改性研究工作，總結了許多增韌環氧樹脂的方法：如采用膨脹型增韌環氧樹脂、液晶聚合物增韌環氧樹脂、核殼聚合物增韌環氧樹脂、納米粒子增韌環氧樹脂、大分子固化劑增韌環氧樹脂等等。

雖然增韌方法很多，但實際能夠應用于電子封裝材料、覆銅板基材和鋼筋用防腐涂料的方法并不多。因為增韌材料用于電子封裝材料、覆銅板基材和鋼筋用防腐涂料必須滿足以下五個方面：⑴增韌材料用于電子封裝材料，必須具備優異的儲存穩定性；⑵增韌材料用于電子封裝材料，必須保證電子封裝材料具備優異的電性能；⑶增韌材料與環氧樹脂具有很好的相容性且能夠在環氧樹脂中充分分散；⑷增韌材料加工方便，使改性易于進行；⑸增韌材料與環氧樹脂混合固化后，必須保證電子封裝材料、覆銅板基材和鋼筋用防腐涂料具備優異的物理和化學性能，如玻璃化轉變溫度Tg、耐熱性、耐溶劑型不應劣化。因此,采用大分子固化劑直接改性環氧樹脂日益受到重視；其中，超支化結構的聚合物由于具有低粘度、高官能度、無鏈纏結和良好的溶解性等特性,成為一種增韌環氧樹脂的新途徑。

本發明采用一種多官能團的單體合成聚酯固化劑，從而使聚酯固化劑有超支化結構，從而賦予環氧樹脂更好的柔韌性。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種具有超支化結構的柔韌性好、產品品質穩定、柔韌性好的環氧樹脂組合物，以滿足電子封裝材料、覆銅板基材和鋼筋用防腐涂料對柔韌性的要求。

本發明實現其目的的技術方案是：

一種具有超支化結構的柔韌型環氧樹脂組合物，其構成組分及其質量份數如下：

其中，其他固化劑不包括超支化結構的聚酯固化劑；

所述超支化結構的聚酯固化劑的組分及重量份數述如下：

而且，所述超支化結構的聚酯固化劑的酸值范圍130-200mgKOH/g，熔融粘度為1500～4000mPa·s/180℃，軟化點為80～120℃。

而且，所述超支化結構的聚酯固化劑的制備步驟如下：

⑴在容器中加入新戊二醇和能夠提供超支化結構的三羥甲基丙烷，升溫并攪拌，使醇熔化；

⑵向熔化的醇中分別加入己二酸、間苯二甲酸和單丁基氧化錫，通氮氣下升溫至150℃，開始酯化反應并產生酯化水餾出；

⑶然后進行分段式酯化反應，150～180℃加熱反應2～4h、180～220℃加熱反應1～3h、當酯化率達到95％以上時，抽真空進行縮聚反應，真空度-0.05～0MPa，抽真空的時間5～15min；

⑷縮聚反應結束后，加入偏苯三酸酐封端，攪拌，于175～185℃之間反應1～2h后，抽真空，真空度-0.05～0MPa，時間5～10min；

⑸降溫出料，經冷卻壓片，即可制得具有超支化結構的聚酯固化劑。

而且，所述環氧樹脂要求軟化點為60～110℃、環氧值為0.12～0.25eq/100g。

而且，所述環氧樹脂包括縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂，優選雙酚A型環氧樹脂。

而且，所述其他固化劑為有機酸或酸酐類中的至少一種。

而且，所述固化促進劑為咪唑類、咪唑啉類、三烷基磷、季銨鹽類、季鏻鹽類、有機脲類中的任一種；

而且，所述無機填料為硅粉、滑石粉、碳酸鈣、云母粉、硅灰石中的至少一種。

一種具有超支化結構的柔韌型環氧樹脂組合物的方法，步驟如下：

將環氧樹脂、超支化結構的聚酯固化劑、其他固化劑、固化促進劑及無機填料按質量份數配比進行預混合，預混合的時間為5～20min，轉速500～1000r/min；然后熔融混煉擠出，其中擠出溫度70～150℃、擠出機轉速1500～3000r/min、喂料速度900～2400r/min，再進行粉碎過篩即可制得所述的環氧樹脂組合物

本發明的優點和積極效果為：