本發(fā)明涉及電子封裝，尤其涉及一種雙組分環(huán)氧膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著智能顯示需求增加，led顯示屏防護(hù)加強(qiáng)技術(shù)也在不斷強(qiáng)化。gob即glue?onthe?board(板上灌膠技術(shù))，是一種為了解決led顯示屏燈珠防護(hù)問(wèn)題而推出的一種封裝技術(shù)。gob為表面灌膠工藝，采用先進(jìn)的透明材料對(duì)pcb基板及l(fā)ed封裝單元進(jìn)行封裝，從而形成有效的防護(hù)，進(jìn)而提升顯示屏在戶(hù)外環(huán)境中的使用壽命。通過(guò)gob工藝處理，由原來(lái)燈板表面呈現(xiàn)的顆粒狀像素點(diǎn)轉(zhuǎn)變成整體平面燈板，實(shí)現(xiàn)了由點(diǎn)光源到面光源的轉(zhuǎn)變，使得產(chǎn)品發(fā)光更加均勻，顯著提高了產(chǎn)品的對(duì)比度，降低了炫光及刺目感，減輕了視覺(jué)疲勞。

2、cn104804691a公開(kāi)了一種室溫固化耐高溫高韌性的環(huán)氧膠粘劑及其制備方法。該方案通過(guò)使用普通環(huán)氧樹(shù)脂，納米核殼橡膠粒子改性環(huán)氧增韌劑，聚酰胺固化劑可以達(dá)到優(yōu)秀的韌性，但由于加入了納米核殼橡膠粒子，其無(wú)法實(shí)現(xiàn)環(huán)氧膠無(wú)色透明的技術(shù)效果。

3、cn117285897a公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂密封膠，該環(huán)氧樹(shù)脂密封膠的原料包括組分a和組分b，其中，所述組分a含有環(huán)氧樹(shù)脂，所述組分b含有分子量為200～2500的聚醚胺、抗氧劑、紫外線(xiàn)吸收劑和稀釋劑。該環(huán)氧樹(shù)脂密封膠在中低溫條件下可快速固化，同時(shí)具有韌性好、透光率高和常溫下翹曲度低的優(yōu)點(diǎn)，但其在低溫下的翹曲情況不佳。

4、目前，在應(yīng)用端出現(xiàn)了單元板在低溫(≤-20℃)下翹曲甚至脫落、單元板冷熱沖擊(-40～120℃，100個(gè)回合)后與膠體分離等問(wèn)題。因此，低溫下單元板翹曲問(wèn)題一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種雙組分環(huán)氧膠及其制備方法和應(yīng)用。通過(guò)將具有特定組分的a組分和b組分進(jìn)行搭配，使制備得到的雙組分環(huán)氧膠具有優(yōu)異的抗低溫翹曲和耐冷熱沖擊性能，同時(shí)其還具有室溫下快速固化、耐黃變的優(yōu)點(diǎn)，很好地解決了低溫下單元板翹曲的問(wèn)題。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種雙組分環(huán)氧膠，所述雙組分環(huán)氧膠包括a組分和b組分；

4、所述a組分的制備原料包括環(huán)氧樹(shù)脂a、環(huán)氧樹(shù)脂b、活性稀釋劑和抗老化劑；

5、所述環(huán)氧樹(shù)脂b為柔性環(huán)氧樹(shù)脂，所述柔性環(huán)氧樹(shù)脂具有如下結(jié)構(gòu)通式：

6、

7、其中，r1、r2各自獨(dú)立地選自-ch3或-h；0≤a≤10，0≤b≤10，a+b＞0；

8、所述b組分的制備原料包括脂環(huán)胺類(lèi)固化劑、聚醚胺固化劑和固化促進(jìn)劑。

9、本發(fā)明提供的雙組分環(huán)氧膠包括a組分和b組分，所述a組分作為主劑，采用環(huán)氧樹(shù)脂a、環(huán)氧樹(shù)脂b、活性稀釋劑和抗老化劑進(jìn)行搭配得到，且限定所述環(huán)氧樹(shù)脂b為柔性環(huán)氧樹(shù)脂。所述b組分為固化劑組分，采用脂環(huán)胺類(lèi)固化劑、聚醚胺固化劑和固化促進(jìn)劑搭配得到。通過(guò)特定a組分和b組分的搭配，使制備得到的雙組分環(huán)氧膠具有優(yōu)異的抗低溫翹曲和耐冷熱沖擊性能，同時(shí)具備室溫快速固化、耐黃變的優(yōu)點(diǎn)。

10、本發(fā)明的a組分中將環(huán)氧樹(shù)脂b限定為具有特定結(jié)構(gòu)的柔性環(huán)氧樹(shù)脂，其特定結(jié)構(gòu)中存在-o-ch(ch3)-c-結(jié)構(gòu)的彈性單元，使得分子鏈容易旋轉(zhuǎn)，在低溫/冷熱沖擊引起的熱應(yīng)力下，可以改變分子鏈構(gòu)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了緩解應(yīng)力，柔性好的效果。由此，本發(fā)明特定選擇的環(huán)氧樹(shù)脂b柔性好，能夠有效釋放環(huán)氧膠的熱應(yīng)力，有利于減輕gob環(huán)氧批覆膠-顯示屏單元板復(fù)合材料在低溫環(huán)境下的翹曲。

11、

12、其中，r1、r2各自獨(dú)立地選自-ch3或-h；0≤a≤10，0≤b≤10，a+b＞0；

13、0≤a≤10，例如a可以為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10等；0≤b≤10，例如b可以為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10等。

14、優(yōu)選地，所述雙組分環(huán)氧膠中a組分的制備原料包括如下重量份數(shù)的組分：

15、

16、所述雙組分環(huán)氧膠中b組分的制備原料包括如下重量份數(shù)的組分：

17、脂環(huán)胺類(lèi)固化劑?50～80重量份

18、聚醚胺固化劑?9～30重量份

19、固化促進(jìn)劑?2～10重量份。

20、在本發(fā)明中，a組分中的環(huán)氧樹(shù)脂a為40～80重量份，例如可以為43重量份、45重量份、50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份或78重量份等。

21、環(huán)氧樹(shù)脂b為15～35重量份，例如可以為16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份或32重量份等。

22、活性稀釋劑為10～35重量份，例如可以為12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、25重量份、28重量份、30重量份或32重量份等。

23、抗老化劑為0.2～3重量份，例如可以為0.5重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.5重量份或2.8重量份等。

24、b組分中的脂環(huán)胺類(lèi)固化劑為50～80重量份，例如可以為53重量份、55重量份、58重量份、60重量份、65重量份、70重量份、72重量份、75重量份或78重量份等。

25、聚醚胺固化劑為9～30重量份，例如可以為12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等。

26、固化促進(jìn)劑為2～10重量份，例如可以為2.5重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或9.5重量份等。

27、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂a的環(huán)氧當(dāng)量為160～250g/eq，例如可以為165g/eq、170g/eq、180g/eq、190g/eq、200g/eq、210g/eq、220g/eq、230g/eq、240g/eq或245g/eq等。

28、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂a包括雙酚a型二縮水甘油醚、雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂，脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛環(huán)氧樹(shù)脂中的任意一種或至少兩種的組合。

29、在本發(fā)明中，所述環(huán)氧樹(shù)脂a進(jìn)一步優(yōu)選為npel-128、e51和/或e44雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂。

30、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂b的環(huán)氧當(dāng)量為265～400g/eq，例如可以為270g/eq、280g/eq、290g/eq、300g/eq、320g/eq、340g/eq、360g/eq、380g/eq或390g/eq等。

31、本發(fā)明中，所述柔性環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)一步優(yōu)選為日本adeka的ep4000s和/或ep-4003s。

32、優(yōu)選地，所述活性稀釋劑為環(huán)氧稀釋劑；

33、所述環(huán)氧稀釋劑包括丁基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十三烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚或1,6-己二醇二縮水甘油醚中的任意一種或至少兩種的組合。

34、本發(fā)明的a組分中，特定結(jié)構(gòu)選擇的活性稀釋劑均具有環(huán)氧結(jié)構(gòu)，其能夠與環(huán)氧樹(shù)脂a和環(huán)氧樹(shù)脂b相互配合，發(fā)揮協(xié)同作用，從而使得到的產(chǎn)品具有良好的流平性和粘度，能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

35、所述抗老化劑包括抗氧化劑和/或紫外線(xiàn)吸收劑。

36、在本發(fā)明中，抗氧化劑包括日本adeka的mark?ao-50、irganox1010或irganox1135中的任意一種或至少兩種的組合。

37、紫外吸收劑包括永光化學(xué)的eversorb?ep4、eversorb?ep4s、eversorb?ep5s、eversorb?ep5c、uv-531或uv-327中的任意一種或至少兩種的組合。

38、優(yōu)選地，所述a組分還包括消泡劑和/或偶聯(lián)劑。

39、優(yōu)選地，消泡劑包括畢克化學(xué)的byk-1799、byk525、byk530或byk535中的任意一種或至少兩種的組合；其含量為0～2.0重量份，例如可以為0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份或2.0重量份等。

40、本發(fā)明中，通過(guò)特定組分的選擇與復(fù)配，使體系粘度較低，在不加入消泡劑的情況下也能得到流平性好、固化后無(wú)氣泡的雙組分環(huán)氧膠。

41、優(yōu)選地，偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、byk4511中的任意一種或至少兩種的組合；偶聯(lián)劑的含量為0～1重量份，例如可以為0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份或1重量份等。

42、本發(fā)明中，偶聯(lián)劑加入的主要目的是進(jìn)一步提高雙組分環(huán)氧膠與基材的粘接性能，在不加入偶聯(lián)劑的情況下也能夠得到耐冷熱沖擊、抗低溫翹曲和耐黃變性能較好的雙組分環(huán)氧膠。

43、優(yōu)選地，所述脂環(huán)胺類(lèi)固化劑與聚醚胺固化劑的質(zhì)量比為(2.5～7.4):1，例如可以為2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、7:1或7.4:1等。

44、在本發(fā)明中，b組分選用特定的脂環(huán)胺類(lèi)固化劑與聚醚胺固化劑進(jìn)行搭配使用，使得二者能夠很好地發(fā)揮協(xié)同增效作用，從而使得到的雙組分環(huán)氧膠具有良好的耐冷熱沖擊、抗低溫翹曲和耐黃變性能。進(jìn)而，通過(guò)特定質(zhì)量比的固化劑組合能夠進(jìn)一步提高所得雙組分環(huán)氧膠的技術(shù)效果。當(dāng)脂環(huán)胺類(lèi)固化劑與聚醚胺固化劑的質(zhì)量比為低于2.5:1時(shí)，即聚醚胺固化劑的含量過(guò)高，此時(shí)交聯(lián)密度低，內(nèi)聚強(qiáng)度弱，環(huán)氧膠容易開(kāi)裂，并且環(huán)氧膠耐磨性能也會(huì)變差；當(dāng)二者的質(zhì)量比高于7.4:1時(shí)，即脂環(huán)胺類(lèi)固化劑含量過(guò)高，此時(shí)得到的雙組分環(huán)氧膠柔性不佳，且容易黃變。

45、所述脂環(huán)胺類(lèi)固化劑的胺值為500～600mgkoh/g，例如可以為510mgkoh/g、520mgkoh/g、530mgkoh/g、540mgkoh/g、550mgkoh/g、560mgkoh/g、570mgkoh/g、580mgkoh/g或590mgkoh/g等；活潑氫當(dāng)量為50～70g/eq，例如可以為52g/eq、54g/eq、56g/eq、58g/eq、60g/eq、62g/eq、64g/eq、66g/eq或68g/eq等。

46、優(yōu)選地，所述脂環(huán)胺類(lèi)固化劑包括r5911-8、深圳旭華生物科技有限公司的h-3316、h-1608、h-825或h-826中的任意一種或至少兩種的組合。

47、在本發(fā)明中，采用脂環(huán)胺類(lèi)固化劑在一定程度上可以減輕環(huán)氧膠在熱老化和uv老化后的黃變程度。

48、優(yōu)選地，所述聚醚胺固化劑包括ec130、d230、d400或d2000中的任意一種或至少兩種的組合。

49、在本發(fā)明中，采用聚醚胺固化劑能夠適當(dāng)增加環(huán)氧膠的柔性，降低環(huán)氧膠的硬度，同樣可以減輕環(huán)氧膠在熱老化和uv老化后的黃變程度，保證環(huán)氧膠無(wú)色透明的特性。

50、優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑包括k54、十二烷基酚或n,n'-雙(3-氨丙基)-乙撐二胺(cas：10563-26-5)中的任意一種或至少兩種的組合。

51、在本發(fā)明中，采用固化促進(jìn)劑可以加速室溫/熱固化的反應(yīng)速率，進(jìn)而提高施工效率。

52、優(yōu)選地，所述a組分和b組分的質(zhì)量比為(2～5):1。

53、在本發(fā)明中，在使用時(shí)將a組分和b組分按照特定的質(zhì)量比進(jìn)行搭配，能夠使得到的雙組分環(huán)氧膠具有優(yōu)異的抗低溫翹曲和耐冷熱沖擊性能。當(dāng)二者的質(zhì)量比低于2:1時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂和胺固化劑的化學(xué)計(jì)量比失調(diào)，過(guò)量的胺會(huì)引起操作時(shí)間縮短，并且所得雙組分環(huán)氧膠固化后容易黃變；當(dāng)二者的質(zhì)量比高于5:1時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂和胺固化劑的化學(xué)計(jì)量比失調(diào)，操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響施工效率，并且導(dǎo)致固化不完全，無(wú)法起到保護(hù)電子器件的作用。

54、第二方面，本發(fā)明提供了一種如第一方面所述的雙組分環(huán)氧膠的制備方法，所述制備方法包括如下步驟；

55、(1)制備a組分：將環(huán)氧樹(shù)脂a、環(huán)氧樹(shù)脂b、活性稀釋劑、抗老化劑、任選的偶聯(lián)劑和任選的消泡劑混合，得到所述a組分；

56、(2)制備b組分：將脂環(huán)胺類(lèi)固化劑、聚醚胺固化劑和固化促進(jìn)劑混合，得到所述b組分。

57、在本發(fā)明中，所述雙組分環(huán)氧膠的制備方法具體包括如下步驟：

58、(1)制備a組分：將環(huán)氧樹(shù)脂a、環(huán)氧樹(shù)脂b、活性稀釋劑、抗老化劑、任選的偶聯(lián)劑和任選的消泡劑進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為25～35rpm的攪拌條件下混合25～60min，最后抽真空后繼續(xù)在轉(zhuǎn)速為25～35rpm的攪拌條件下混合15～25min，得到所述a組分；

59、(2)制備b組分：將脂環(huán)胺類(lèi)固化劑、聚醚胺固化劑和固化促進(jìn)劑進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為25～35rpm的攪拌條件下混合15～40min，最后抽真空后繼續(xù)在轉(zhuǎn)速為25～35rpm的攪拌條件下混合15～25min，得到所述b組分。

60、本發(fā)明中，首先按照特定的制備方法分別制備a組分和b組分，在存儲(chǔ)時(shí)，a組分和b組分分開(kāi)放置保存；使用時(shí)，直接將a組分和b組分進(jìn)行共混，得到操作性好的雙組分環(huán)氧膠，使得其性能達(dá)到最佳，不因放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而性能減弱；此外，本發(fā)明的雙組分環(huán)氧膠在制備過(guò)程中不需要額外增加增韌劑和填充劑，原料簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)易得；同時(shí)，該制備方法操作簡(jiǎn)便，得到的雙組分環(huán)氧膠粘度低、流平性好，能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的要求，具有較好的實(shí)用性。

61、第三方面，本發(fā)明提供了一種如第一方面所述的雙組分環(huán)氧膠在電子封裝產(chǎn)品中的應(yīng)用。

62、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

63、(1)本發(fā)明通過(guò)采用具有特定組分的a組分和b組分進(jìn)行搭配，使制備得到的雙組分環(huán)氧膠具有優(yōu)異的抗低溫翹曲和耐冷熱沖擊性能，同時(shí)具備室溫快速固化、耐黃變的優(yōu)點(diǎn)，解決了低溫下單元板翹曲的問(wèn)題；

64、(2)本發(fā)明的a組分中特定結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂b的選擇能夠進(jìn)一步改善雙組分環(huán)氧膠在抗低溫翹曲性能，且能夠顯著提高其耐黃變性能。