[發明專利]灌注膠、灌注膠的制備方法、電子器件和機動車輛

有效

• 申請號: 201780032095.7
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN109153890B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: R.N.貝倫特
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: C09J5/06
• 分類號: C09J5/06;C08L63/00;H01B3/40;H01B3/46;H05K3/28;H05K5/06;C08L23/10;C08L61/14;C08L67/02;C08L79/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 邵長準;周齊宏

本發明的主題是用于電子器件的灌注膠（100），其具有塑料主基料（10），其中在塑料主基料（10）中引入具有β?微晶結構的聚丙烯?塑料顆粒（11）。

本發明涉及一種用于電子器件的灌注膠。此外，本發明涉及一種用于制備灌注膠的方法，以及具有這種灌注膠的電子器件和具有相應電子器件的機動車輛。

對于將灌注膠用于電子器件，例如用于電力電子學（Leistungselektronik）的電子器件，諸如可以例如具有疊片鐵心、線繞組和開關環的電機，面臨的挑戰是提供一種灌注膠，其具有盡可能高的強度、高耐化學性和在待灌封的電子器件的各個元件的熱引起的膨脹和收縮方面的高耐受性，即所謂的Δ-α-耐受性。

如果灌注膠由具有高交聯密度的熱固性塑料形成，則它們雖然具有足夠高的強度和耐化學性，但是具有太低的Δ-α-耐受性。通過在冷卻過程中電子器件的各個元件的收縮以及由于熱固性塑料的固化引起的自由體積減少，這種灌注膠在高粘附性的基材粘合和較低的層厚度的情況下會趨于形成裂紋，并且在低粘附性的基材粘合和高的層厚度的情況下會趨于使灌注膠與基材脫離并因此使得電子器件部分脫離。固化過程以及隨后的冷卻的程度因此被認為是關鍵的，因為用作灌注膠的基材的電子器件的金屬部分在此相互收縮并且灌注膠本身已經相對高度交聯。由此在灌注膠中形成應力，該應力可能立即或在后來的電子器件運行中導致所述效果，如形成裂紋和/或灌注膠脫離。

已知的是，彈性體顆粒在灌注膠的熱固性塑料中精細地分散，以便能夠通過裂紋消散而阻止在灌注膠中形成的裂紋。這種灌注膠具有相對高的強度和一定的韌性，特別是在敲擊應變的情況下。已知的是，作為彈性體顆粒使用例如丙烯腈丁二烯-橡膠（NBR），但是其在溫度高于約100℃-130℃時變脆，由此剛好實現了實際沖擊改性的相反方面。因此，使用這種灌注膠在它們的工作溫度方面是非常受限的，因為所述彈性體顆粒在溫度范圍為約100℃-130℃時變脆或分解。在電子器件，例如可能具有相對高的運行溫度（高達150℃）的電機中，這種灌注膠不能使用。

因此，本發明的目的在于，提供一種灌注膠，其特征在于高的強度和耐化學性以及同時高的Δ-α-耐受性。

通過獨立權利要求的特征實現了根據本發明的目的。在從屬權利要求中給出了本發明的優選實施方案和擴展方案。

根據本發明的灌注膠的特征在于它具有塑料主基料，其中在塑料主基料中引入具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒。

本發明的特征還在于一種制備灌注膠的方法，其中在塑料主基料中引入具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒。

具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒的特征在于特別高的韌性。為了形成β-微晶結構，將β-成核劑添加到聚丙烯-塑料顆粒中。通過使用這些β-成核劑，在聚丙烯-塑料顆粒中產生β-球晶（Sph?rolithe）。在受到拉伸、壓力或敲擊的應變時，所述β-微晶彼此推壓，由此產生在微觀上的小孔，即所謂的微孔，其根據應變而可以吸收引入材料的能量。該效果可以用于灌注膠中的應力減少。由于具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒具有非常高的可延展性，所以具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒可以吸收在塑料主基料的固化時和在電子器件的各部分的冷卻時出現的材料應力，這是通過如下方式實現的：由于出現的材料應力而產生的力從塑料主基料傳導至具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒。因為聚丙烯的β-球晶通過形成多孔結構而能夠減少力，所以這些力的吸收實現了一種沖擊改性。此外，通過形成多孔結構可以改善塑料主基料和具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆粒之間的粘合。如此形成的灌注膠的特征在于高的溫度穩定性，從而使其即使在具有高運行溫度的電子器件（例如電機）的情況下也可以使用。為了制備所述灌注膠，將塑料主基料首先與具有β-微晶結構的聚丙烯-塑料顆?；旌?，然后將所述混合物加熱，并且在較高溫度下保持一定時間以固化和然后冷卻。

為了改善聚丙烯-塑料顆粒與塑料主基料的可潤濕性，可以用親水劑或等離子體處理預處理所述聚丙烯-塑料顆粒。例如，Irgasurf^? HL 560可以用作親水劑。在聚丙烯-塑料顆粒與塑料主基料混合之前，優選將親水劑施加到聚丙烯-塑料顆粒上。