一种耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶及其制备方法和应用与流程

本发明涉及电子电力设备灌封胶，特别涉及耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶的制备方法。

背景技术：

1、灌封胶，又称环氧灌封胶，是一种用于填充、密封和保护电子元器件的高性能聚合物材料。灌封胶可以在广泛的温度范围内使用，用于保护电子元器件，如集成电路、电容器、电感器等免受机械应力、化学腐蚀、湿度、灰尘和其他环境因素的影响。灌封胶通常由环氧树脂和固化剂两部分组成。环氧树脂的固化物具有良好的附着力、电气绝缘性、耐湿性和耐化学性等优良性能，并且具有良好的可加工性；固化时不产生挥发性气体，成型时收缩率小，使其在真空条件下能获得无气隙的浇注制品。因此环氧树脂被一种常用的灌封胶原料。

2、在使用灌封胶灌封时，先将环氧树脂和固化剂混合，形成一个流动的液态混合物；然后将混合物注入需要灌封的电子元器件周围，并充分覆盖其表面，待环氧树脂和固化剂发生化学反应，生成硬化灌封胶附着在电子元器件周围和表面。在需要去除灌封胶时，使用化学溶剂(例如丙酮、醋酸乙酯、二甲苯等)浸泡灌封胶即可，或者使用热处理、机械刮除或者专用解胶剂等处理。

3、环氧树脂，通常以酸酐、活性胺类物质作为固化剂，固化反应一般需要加热进行，能源消耗较大。市面上的解胶剂对环氧基团的树脂具有良好的溶解、溶胀能力，然而对于某些涉密的特种行业而言，固化后耐环氧解胶剂能力较差，反而无法满足保密的需求。

技术实现思路

1、针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶，其主要由环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、活性稀释剂、固化剂、助剂、色浆等原料组成。本环氧丙烯酸灌封胶具有优异的耐热性、耐腐蚀性和粘接性能，可广泛应用于电子元器件、光电子器件、电力设备等领域的灌封封装，防止使用解胶剂而抄板泄密。具体通过以下技术实现。

2、一种耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶，包括主剂和促进剂，所述主剂的原料按照质量份数包括：

3、

4、所述改性环氧丙烯酸酯是在环氧丙烯酸酯上接枝甲基基团，和/或接枝酚醛基团，和/或对环氧丙烯酸酯进行超支化处理后得到；所述改性环氧丙烯酸酯中的官能团-c＝c-的数量为2-5。

5、本发明提供的上述环氧丙烯酸灌封胶，是选用的经过接枝甲基和/或酚醛基团，和/或进行超支化处理的环氧丙烯酸酯。经过上述改性处理的环氧丙烯酸酯，具有更好的耐化学、耐溶剂性能，从而提升了灌封胶整体的耐解胶性能。

6、较优地，改性环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的质量比为10:(1-3)。

7、最优地，改性环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的质量比为10:2.3。

8、进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯为-nco封端，且含有官能团-c＝c-的聚氨酯丙烯酸酯；所述聚氨酯丙烯酸酯中，游离-nco的摩尔含量为6-15％，-c＝c-的数量为2-5。

9、在对环氧丙烯酸灌封胶进行改性的基础上，进一步选用脲基(-nco)封端且含有碳碳双键(-c＝c-)聚氨酯丙烯酸酯，-nco能够与空气中的水反应形成膜状结构，从而有效阻隔解胶剂对灌封胶的溶解作用，多官能团-c＝c-能够通过自由基聚合形成三维网状结构，从而有效阻隔解胶剂的溶胀。通过选用改性的环氧丙烯酸酯和含有特定官能团的聚氨酯丙烯酸酯。

10、本发明提供的环氧丙烯酸灌封胶与电路板的阻焊层的部分成分相似，使其对电路板附着力很好。在加入解胶剂溶解/溶胀时，一般在灌封胶尚未完全溶解，电路板的基板和阻焊层就已经先溶解/溶胀。

11、由此可见，本发明从电子元器件、光电子器件、电力设备的保密需求出发，不仅通过对环氧丙烯酸灌封胶的原料改进实现了更优异的耐解胶性能，还能在即使使用解胶剂处理时也能通过在溶解/溶胀灌封胶的同时同步损坏电子元器件、光电子器件、电力设备的方式，达到保密的目的。

12、进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯中，游离-nco的摩尔含量为12-15％。

13、通过试验验证发现，-nco的含量会影响灌封胶的固化速度和对电路板等元器件的包覆效果。-nco的含量越高，灌封胶的固化速度更快，对电路板等元器件的包覆效果更好，然而如果含量过高(例如超过15％)，就会影响储存稳定性，并且表面干燥的过程中会产生气泡。

14、进一步地，所述改性环氧丙烯酸酯的粘度为20000-180000cps(25℃)，所述聚氨酯丙烯酸酯的粘度为10000-20000cps(25℃)。

15、更进一步地，所述改性环氧丙烯酸酯的粘度为50000-80000cps(25℃)，所述聚氨酯丙烯酸酯的粘度为12000-24000cps(25℃)。

16、通过试验验证发现，改性环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的粘度不仅会影响灌封胶本身的流动性和渗透性，还会对耐解胶性能有一定影响。粘度越低，流动性、渗透性和对元器件的包裹性越好，混合过程中产生的气泡更容易逸出，整个体系更加致密，相对而言就更加耐解胶剂。因此，可以通过调整改性环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的粘度，进一步优化灌封胶的综合性能。

17、进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯为聚醚型聚氨酯丙烯酸酯，制备方法为：

18、将聚醚和含羟基的丙烯酸酯按照质量比100:(5-20)边搅拌混合，边加热至105-110℃；然后真空除水，降温至80-85℃；再在干燥无氧的气体氛围下，加入二异氰酸酯，搅拌反应，得到最终成品。

19、更进一步地，所述聚醚为聚丙三醇3000、聚丁二醇2000、聚丙二醇2000中的至少一种；所述含羟基的丙烯酸为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

20、更进一步地，所述二异氰酸酯的加入质量为所述聚醚的0.3-0.6倍。

21、可选地，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)中的一种或多种。

22、本发明提供的灌封胶原料中，稀释剂、交联剂、引发剂、助剂和促进剂，均为制备灌封胶，满足灌封胶基本性能，使其得以顺利灌封施工的必需原料。因此，直接选用本领域市售常用的相应原料制剂即可。

23、可选地，所述稀释剂为2-苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的至少一种。

24、可选地，所述交联剂为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

25、可选地，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵中的至少一种。

26、可选地，所述助剂包括抗氧化剂、消泡剂、流平剂、分散剂；

27、所述抗氧化剂为1010、168、1135、b215、tpp中的至少一种；

28、所述消泡剂为byk-054、byk-1790、迪高920、广州优润yrxp-02a、广州优润yrxp-07b中的至少一种；

29、所述流平剂为byk-358n、迪高a115、byk-378、polyflowpw-95中的至少一种；

30、所述分散剂为akn-2350、byk-220s、佳谦damst 2323s、lubrizol solsperse20000中的至少一种。

31、进一步地，所述促进剂为n,n-二异丙醇对甲苯胺、n,n-二甲基苯胺、氯化亚铁、长兴6420-tf中的至少一种。

32、可选地，还可以在灌封胶中加入颜色色浆。颜色色浆在灌封胶中起到遮盖保密的作用。因此，颜色色浆一般可选用黑色色浆，也可以选用其他具有较强遮盖能力的色浆。黑色色浆的用量可根据实际情况自由调整，其对环氧丙烯酸灌封胶的耐解胶、抗冲击等性能没有影响。

33、一般地，颜色色浆的加入量为灌封胶0.1-5份。

34、本发明还提供了上述的耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶的制备方法，所述主剂的制备方法为：

35、(1)将所述改性环氧丙烯酸酯预热，加入所述稀释剂，搅拌，降温；

36、(2)在干燥无氧的气体氛围下，再依次加入所述聚氨酯丙烯酸酯和交联剂，搅拌均匀；再依次加入所述引发剂和助剂，搅拌均匀；真空脱泡处理得到所述主剂。

37、可选地，预热的温度一般是50-80℃左右，预热时长不低于30min，一般为30-120min。

38、可选地，步骤s1中，搅拌一般采用低速搅拌，搅拌时长不低于30min，一般为30-60min。

39、可选地，步骤s2中，加入所述聚氨酯丙烯酸酯和交联剂后的搅拌也一般采用低速搅拌，搅拌时长也不低于30min，一般为30-60min。

40、进一步地，上述低速搅拌的参数均为100-500rpm。

41、可选地，步骤s2中，加入所述引发剂和助剂后一般采用高速搅拌，搅拌时长60-120min。

42、进一步地，高速搅拌的参数为1500-2500rpm。

43、真空脱泡处理的目的是去除反应体系因搅拌产生的泡沫，因此处理时长与真空度高低有关，只要保持能去除泡沫即可。

44、可选地，真空脱泡处理的真空环境压力为-80～-90kpa，处理时长一般不低于30min。

45、本发明还提供了上述耐解胶剂的环氧丙烯酸灌封胶的应用，将所述主剂和促进剂按质量比1000:(1-20)混合均匀，真空脱泡处理得到所述环氧丙烯酸灌封胶；将所述环氧丙烯酸灌封胶灌入经过预先烘干处理的所述电路板中，在干燥无氧的气体氛围中放置至少1h，再在空气中放置至完全固化。

46、本发明提供的环氧丙烯酸灌封胶，由于空气中的氧气会阻止表面自由基聚合，导致灌封胶不能干透而呈现粘稠状态。因此为了解决该问题，可以选择先在不含氧气的干燥气体氛围下进行固化。

47、除此以外，本发明还可以在灌封胶体系内加入活性胺以实现氧阻聚作用。

48、如果固化后的灌封胶表面残留有未固化的灌封胶，导致表面发黏，后续可以用无水乙醇或丙酮或异丙醇清洗处理，以实现去除表面残留灌封胶的目的。

49、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明提供的环氧丙烯酸灌封胶，通过改性环氧丙烯酸酯的作用，提升了环氧丙烯酸灌封胶的耐解胶性能，以及与电路板的结合附着强度，通过优选与聚氨酯丙烯酸酯的进一步协同配合，进一步提升上述耐解胶性能和抗冲击性能。同时，本发明提供的环氧丙烯酸灌封胶还兼具良好的耐腐蚀性和耐热性；在使用解胶剂时，即使电子元器件、光电子器件、电力设备被解胶剂溶胀破坏，灌封胶也不会受到解胶剂影响，从而达到保密的目的。