周建民 李慧
(长沙市化工研究所·410007)
摘 要:本文主要阐述了电子灌封胶的制备和性能指标。实验表明,该电子灌封胶具有良好的操作性,其固化物综合性能优良。
关键词:电子灌封胶;爱游戏老版本下载
;环氧固化剂
0 前言
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由于其介电性、粘接性、耐溶剂性、耐热性优良,被广泛使用于涂料、胶粘剂、电子电气、土木建筑、复合材料等领域。爱游戏老版本下载
应用在我国已进入了一个快速发展的增长期,2007年全年国内爱游戏老版本下载
消耗量已突破100万吨大关。爱游戏老版本下载
本身是一种在分子中含有两个(或以上)活性环氧基的低分子质量化合物,分子质量在300~2000之间,具有热塑性,在常温和一般加热条件下,不会固化,因而也不具备良好的机械强度、电气绝缘、耐化学腐蚀等性能,无法直接应用。只有加入固化剂,且在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的大分子产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。
电子灌封是爱游戏老版本下载
应用的一个重要领域。电子灌封胶是电子工业不可缺少的绝缘材料,其中又以环氧电子灌封胶应用最为广泛。在电子封装领域,环氧电子灌封胶因为其通用性强、粘接性优、适应性宽、使用方便、电性能好、又耐老化,所占比例高达70%。灌封是将液态爱游戏老版本下载
复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。起到强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力;提高内部元件、线路间绝缘,有利于器件小型化、轻量化;避免元件、线路直接暴露,改善器件的防水、防潮性能的作用。
目前我国从事环氧电子灌封胶研制生产的厂商很多,产品已逐步走向商业化。从剂型上分,有双组分和单组分两类。多组分剂型,由于使用不方便,作为商品不多见;单组分环氧电子灌封胶,是近年国外发展的新品种,需加热固化;突出的优点是所需灌封设备简单,使用方便,灌封胶的质量对设备及工艺的依赖性小。不足之外是成本较高,材料贮存条件要求严格;双组分环氧电子灌封胶,是目前用量最大、用途最广的品种。
双组分环氧电子灌封胶的树脂组分通常为基体树脂添加填料、助剂而成。基体树脂我们可根据使用条件选用双酚A、双酚F型爱游戏老版本下载
、酚醛树脂、溴系爱游戏老版本下载
等树脂的一种或几种配方而成。填料的选择也很多,如滑石粉、石英粉、硅微粉、氧化铝粉、二氧化钛、气相二氧化硅等等,填料的加入不仅可以减低灌封胶的成本,根据所加入填料的不同,还可以起到降低胶层收缩率、减少热应力、提高胶接强度、提高耐磨性、耐热性、阻燃等作用。填料可以单一加入,也可以是几种填料混合加入。在填料的选用中,根据试验我们发现,在爱游戏老版本下载
中加入二氧化硅类的填料可以大幅度降低封装材料的线膨胀系数,达到降低内应力的目的,且相对其它填料,对体系粘度增加不大。我们还发现,当硅微粉和氧化铝粉以一定比例混合加入爱游戏老版本下载
中可以有效避免填料沉降。环氧电子灌封胶的助剂包括稀释剂、增韧剂、阻燃剂、防沉降剂、消泡剂、分散剂等,可根据实际使用情况配方设计。双组分环氧电子灌封胶的另一组分为固化剂组分,根据固化剂的固化条件,可分为加热固化和常温固化两类。加热型环氧电子灌封胶对灌封设备要求高,电子灌封胶的质量对工艺依赖性大,操作复杂,但适用期长,浸渗性好,固化物综合性能优异,适于高压电子器件自动生产线使用。常温固化环氧电子灌封胶不需加热即可固化,对设备要求不高,使用方便,产品质量对工艺依赖性小。缺点是浸渗性差,适用期短,难以实现自动化生产,且固化物耐热性和电性能不很高。一般多用于低压电子器件灌封,或不宜加热固化的场合使用。
随着电子工业在我国的迅猛发展,对环氧电子灌封胶的要求也越来越高,因此既具有良好的操作性又具有优异的固化物综合性能的环氧灌封胶的研制开发已成为市场的迫切需要。
1 电子灌封胶的制备
1.1 原料
CYD-128双酚A爱游戏老版本下载
岳阳石化总厂爱游戏老版本下载
厂;各类胺 市购;填料 市购;助剂 市购
1.2 制备
将树脂、稀释剂、填料和助剂用三辊机混合成A组分,合成固化剂为B组分。
1.3 使用
A:B=100:50
1.4 固化程序
24h/25℃或4h/60℃
2 结果与讨论
2.1 KJ电子灌封胶的一般性能
从表1试验数据来看,KJ电子灌封胶粘度极低,这种低粘的特性能降低整个体系的内应
表1 KJ电子灌封胶的一般性能
检测项目25℃ |
指标 |
检测标准 |
A组分 |
B组分 |
外观 |
黑色液体 |
棕色透明液 |
目测 |
粘度/(mPa·s)* |
<1000 |
<100 |
GB2794-95 |
胺值/(mgKOH/g) |
|
400~550 |
Q/ABEB002-2000 |
密度/(kg/m3) |
|
0.965 |
GB1756-79 |
力,赋予封装材料以优良的流动性,浸润性,有助于封装器件实现小型化、薄型化。
2.2 KJ电子灌封胶的使用性能
从表2试验来看,KJ固化体系反应温和,可适期长,操作方便,固化速度适宜,3小时初固,在不破坏灌封表面的情况下可进行移动,24小时后即可进行下一步操作,48小时达到最佳使用效果。固化物无收缩,表面光亮,几乎无泡,为达到最佳表面效果,在灌封狭窄器件时,可采用两步灌封,第二次灌封时第一次的灌封料应已凝胶。
表2 KJ电子灌封胶的使用性能
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
使用配比/Phr |
30~80 |
/ |
可适期/min(25℃,100g) |
≥60 |
GB7123—86 |
固化条件 |
24h/25 ℃或4h/60℃ |
GB1728—79 |
初步固化时间/min(25℃) |
≤150 |
GB1728—79 |
完全固化时间/h(25℃) |
48~72 |
GB1728—79 |
2.3 使用配比对固化性能的影响
表3的试验表明,A、B组分可宽幅配比,使用方便,可根据具体使用情况选择配比。
表3 使用配比对固化干燥性的影响
检测项目 |
配比 A:B |
100:80 |
100:50 |
100:30 |
可适期/min(25℃,100g) |
80 |
60 |
70 |
初步固化时间/min(25℃) |
150 |
120 |
135 |
完全固化时间/h(25℃) |
72 |
48 |
48 |
2.4 KJ电子灌封胶的机械性能
表4的试验表明,该电子灌封胶具有良好的机械强度,这对有的电子电器在特定条件下工作是有益的。
表4 KJ电子灌封胶的机械性能
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
45#钢/45#钢拉伸剪切强度/Mpa |
17.69 |
GB7124—86 |
拉伸强度/MPa |
35 |
参GB1040—79 |
邵氏硬度(A) |
>98 |
/ |
抗冲击强度/(kg.cm) |
>50 |
GB6328—86 |
以上数据皆为A:B=100:50配比,于25℃固化7天后测试得出(下同)。
2.5 KJ电子灌封胶的涂膜性能
KJ电子灌封胶的涂膜性能见表5。
2.6 KJ电子灌封胶的电性能
KJ电子灌封胶的电性能见表6。
表6:KJ电子灌封胶的电性能
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
表面电阻率(25℃)/Ω |
1.3×1015 |
/ |
体积电阻率(25℃)/(Ω·cm) |
1.6×1015 |
GB1401—78 |
绝缘强度(25℃)/(kv/mm) |
>15.6 |
GB1408—78 |
介电常数(25℃,1MHZ) |
4.1±0.1 |
GB1409—78 |
2.7 KJ电子灌封胶的耐介质及耐高低温交变性能
KJ电子灌封胶的耐介质性能及耐高低温交变性能见表7。试验表明,一个在宽幅温区保持良好性能的电子灌封胶能对适应中国乃至全球不同地区的气候变化是十分有益的。
3 结语
综上所述,我们可以看出KJ电子灌封胶专用固化剂具有以下优良特点:
1)适用期长,适合大批量自动生产线作业;
2)粘度小,浸渗性强,可充满元件和线间,使灌封具有高可靠性;
3)固化放热峰低,固化物收缩小;
4)固化物表面光亮无泡;
5)固化物电气性能和力学性能优异,耐热性好,吸水性和线膨胀系数小;
6)粘接强度高,对多种材料有良好的粘接性;
7)耐介质、耐水、耐潮湿、耐高低温交变性能优异。
KJ电子灌封胶不仅具有常温灌封,对设备要求不高,使用方便和产品质量对工艺依赖性小等优点,同时又具有适用期长,浸渗性好,固化物
表5:KJ电子灌封胶的涂膜性能
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
涂膜性能 |
涂层外观 |
均匀致密,平滑光亮 |
目测 |
表干/h(25℃) |
<12 |
GB1728—79 |
实干/h(25℃) |
<24 |
附着力/级 |
1 |
GB1720—79 |
柔韧性/mm |
1 |
GB1731—79 |
硬度 |
0.06 |
GB1730—93 |
冲击强度/(kg.cm) |
>50 |
GB6328—86 |
表7:KJ电子灌封胶的耐介质性能及耐高低温交变性能
检测项目 |
指标 |
检测标准 |
耐介质性能 |
耐5% NaCl
(增重)/% |
15d |
0.88 |
GB1733—79 |
30d |
1.00 |
耐10% NaOH
(增重,%) |
15d |
0.66 |
30d |
0.84 |
耐 10% HCl
(增重,%) |
15d |
7.35 |
30d |
9.82 |
耐汽油
(增重,%) |
15d |
0.19 |
30d |
0.38 |
耐机油
(增重,%) |
15d |
0.38 |
30d |
0.37 |
耐自来水
(增重,%) |
15d |
0.54 |
30d |
0.80 |
拉伸剪切耐温变强度(于25℃固化7天后-20℃~150℃交替30天,45#钢/45#钢)/MPa |
15.47 |
GB7124—86 |
综合性能优良等特性。
参考文献:
[1] 张开,粘合与密封材料 [M] 化工出版社,1996
[2] 周建民等,A70环氧固化剂研制报告(内部资料),1999
[3] 肖东海等,电子电器用胶粘剂 [M]. 化工出版社,2004.4 |