[發明專利]一種可低溫固化高粘接耐熱氰酸酯膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010019940.0
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111139021B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王丹蓉;馬寒冰
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C09J179/04
• 分類號: C09J179/04;C09J11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種可低溫固化高粘接耐熱氰酸酯膠黏劑及其制備方法，屬于高分子化合物材料領域。用復配的1,3,5?苯三甲醇，對苯二酚，間苯三酚與有機金屬催化劑共同改性氰酸酯，解決其固化溫度高的問題，用于電子產品的粘接。其特征在于各原料所占質量百分數為：雙酚A型氰酸酯85.1～99%、1,3,5?苯三甲醇0.3～4.95%、對苯二酚0.3～4.95%、間苯三酚0.3～4.95%、乙酰丙酮鈷0.5～0.75‰，各原料所占質量百分數之和為100%，制備過程包括以下步驟：（1）按比例稱取雙酚A型氰酸酯，100～120℃充分熔化后降溫至80～90℃，逐漸加入1,3,5?苯三甲醇，對苯二酚，間苯三酚充分攪拌至透明，得到預混膠黏劑；（2）在步驟（1）制備的預混膠黏劑中加入催化劑，在80～90℃混合混勻后，制得可低溫固化高粘接耐熱氰酸酯膠黏劑。本發明制備的氰酸酯膠黏劑固化溫度低，固化物耐熱性高、介電性與粘接性能好，制備工藝簡單、設備要求低、環保。

技術領域

本發明涉及一種可低溫固化高粘接耐熱氰酸酯膠黏劑及其制備方法，屬于高分子化合物材料領域。

背景技術

氰酸酯樹脂（Cyanate Ester Resin）是一類端基帶有-OCN化學基團的樹脂，由于其固化后能形成三嗪環，因而具有低介電常數、低介電損耗、低吸濕率、低體積收縮率和高耐熱性等優良特性，是一種理想的電子產品用膠黏劑。然而，氰酸酯樹脂固化后形成的三嗪環，結構高度對稱、結晶度高、交聯密度大，因而普通氰酸酯需要較高的溫度（一般≥220℃）才能完全固化。但用膠黏劑粘接電子產品時，要求固化溫度不能太高（一般要求≤200℃），否則易引起被粘接電子元器件較大的熱應力而開裂。普通氰酸酯在相對較低的溫度下不能完全固化，殘留的強極性-OCN化學基團會降低其耐熱性能，限制其在電子產品中的應用。因此，開發一種粘接性能好、能夠在相對較低溫度下固化，同時固化物的耐熱性與介電性能較好的氰酸酯膠黏劑成為當務之急。

目前，降低氰酸酯樹脂固化溫度的方法主要是化學改性，改性劑主要包括含環氧基化合物、亞胺化合物、含活性氫化合物和過渡金屬催化劑。

環氧基可與-OCN反應，從而降低氰酸酯樹脂固化溫度。如：中國專利CN 109943223A公開了一種改性氰酸酯，發明利用環氧基團修飾的石墨烯改性氰酸酯類樹脂，研究發現石墨烯表面的環氧官能團在氰酸酯類樹脂固化的過程中可與氰酸酯中間產物三嗪環反應，加速了其固化過程；中國專利CN 102719058公開一種一液型氰酸酯-環氧復合樹脂組合物，該發明通過添加一種含活性氫的改性胺化合物作為復合樹脂體系的潛伏性固化劑，制備所得的氰酸酯-環氧樹脂組合物不僅具有保存穩定性和快速固化性，同時具有較高的耐熱性和優良的粘著性；中國專利CN108117723A公開了一種含環氧，氰酸酯以及SMA的熱固性樹脂組合物，以酚性含溴聚合物作為催化劑，降低體系的固化溫度。所制備的覆銅板具有良好的耐熱性，介電性能，耐濕熱性以及良好的工藝加工性，體系的玻璃化轉變溫度在190～240℃之間；美國專利US2012/0178853A1公開了一液型氰酸酯-環氧復合樹脂，體系由氰酸酯單體、環氧樹脂、雙酚類固化劑組成，體系儲存穩定，且固化后具有優異的力學性能和阻燃性能；歐洲專利EP 0544741B1公開了一種電子產品用氰酸酯材料，固化時使用雙酚A型環氧樹脂和雙酚S作為固化劑，所得產品適用于半導體材料、電路板、絕緣膜。

亞胺基團也可與-OCN反應，從而降低氰酸酯樹脂固化溫度。如：中國專利CN103173012公開一種2,2-二烯丙基雙酚A改性的雙馬來酰亞胺-氰酸酯樹脂復合材料，通過添加20%的2,2-二烯丙基雙酚A，復合材料的固化峰頂溫度可以達到170.4℃，而傳統的雙馬來酰亞胺-三嗪樹樹脂的固化峰頂溫度為246.2℃，大大提升了體系的固化性能；中國專利CN 109943071 A 公開一種具有高玻璃化轉變溫度的改性氰酸酯樹脂，該發明利用的聚硅氧烷改性為改性劑，制備的復合材料強度高、模量高、形狀記憶性能優異，且具有較高的玻璃化轉變溫度。