专利名称：：有机硅改性聚酯电子封装材料的制作方法
技术领域：
：本发明属于电子封装材料领域，尤其是一种有机硅改性聚酯电子封装材料。
背景技术：
：有机硅树脂具有优良的电绝缘性能，可在宽广的温度和频率范围内保持良好的电绝缘性能；良好的耐热性使其在高温下的电气特性降低很少；绝佳的耐水性，使其在环氧树脂、聚酯树脂等聚合物的耐热性和耐水性研究方面得到广泛的应用，但其耐溶剂性不佳。聚酯树脂光亮、丰满，耐化学药品性能好，但耐水性差。此外，环氧树脂具有优异的工艺性、粘结性能、力学性能、绝缘性能、耐溶剂性，以及易于加工、收縮率低、线胀系数小和成本低廉等优点，广泛应用在压敏电阻、陶瓷电容器、二极管、三极管等电子元器件的封装。但由于环氧树脂具有三维立体网状结构，分子链间缺少滑动，碳-碳键、碳-氧键键能较小，表面能较高，带有的一些羟基等使其内应力较大、发脆，高温下易降解、易受水的影响。有机硅改性聚酯树脂则具备了有机硅树脂和聚酯树脂的双重优点，具有绝佳的耐水性和电绝缘性能。基于环氧树脂的缺点，将有机硅改性聚酯树脂作为环氧树脂的固化剂，用于电子级环氧树脂封装材料中，可明显改善环氧树脂封装材料的耐水性。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可有效提高环氧树脂封装材料的耐水性的有机硅改性聚酯所合成的电子封装材料。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种有机硅改性聚酯电子封装材料，其构成组分及其质量份数分别为环氧树脂2060质量份有机硅改性聚酯5~20质量份其他固化剂0~5质量份固化促进剂0.10.5质量份填料3050质量份颜料0.35质量份助剂1~5质量份。而且，所述环氧树脂为縮水甘油醚型环氧树脂、縮水甘油酯型环氧树脂、縮水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和线状脂肪族环氧树脂，要求软化点为50115°C、环氧值为0.1050.225eq/100g。而且，所述有机硅改性聚酯的酸值为50300mgKOH/g，熔融粘度为50010000mPas/180°C，软化点为60130°C，其制备方法是(1).在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的四口烧瓶中，加入多元醇，升温至IO(TC以上使多元醇搅拌熔化；(2).向熔化的多元醇中分别加入多元酸/酸酐、有机硅树脂和催化剂，通氮气下升温至170190'C进行酯化反应并产生酯化水馏出；(3).缓慢升温至24026(TC，当酯化率达到95%以上时，抽真空进行縮聚反应，真空度-0.050MPa，抽真空的时间2030min;(4).縮聚反应结束后，加入封端剂，搅拌，即可制备出有机硅改性聚酯成品。而且，所述的多元醇为乙二醇、二縮二乙二醇、丙二醇、2-甲基l，3丙二醇、乙基丁基丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙垸、新戊二醇的其中至少一种；所述的多元酸/酸酐为对苯二甲酸、间苯二甲酸、戊二酸、己二酸、二聚酸、偏苯三酸酐的其中至少一种；所述的有机硅树脂为含有硅羟基或硅垸氧基的有机硅树脂，包括道康宁产品如233、249、Z-6018、3074、3037及信越产品如KR213、KR9218;所述的催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异辛酯、丁基氧化锡、二丁基氧化锡的其中一种；所述的封端剂为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、偏苯三酸酐。而且，所述的其他固化剂包括有机酸或酸酐类、树脂类。而且，所述固化促进剂为lewis碱，如咪唑类、三垸基磷、季铵盐类、季鳞盐类。而且，无机填料包括硅粉、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙，平均粒径在150微米之间。而且，所述颜料为粉末涂料常用的颜料包括炭黑、钛白、酞菁蓝、永固黄、铁黄。而且，所述助剂为粉体涂料常用的助剂包括抗滑伤剂、增韧剂、消光剂、光亮剂、流平剂、消泡剂。本发明具有以下优点(l).本有机硅改性聚酯树脂合成工艺简单，性能稳定。(2).本有机硅改性聚酯电子封装材料具有良好的耐水性和电绝缘性能，可明显改善电子封装材料固化物的耐水性。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。本发明所涉及的性能指标测试方法如下(1).酸值的测定依据GB6743—86《色漆和清漆用漆基酸值的测定法》所述测定；(2).熔融粘度使用Brookfidd粘度计在特定的温度下测定有机硅改性聚酯的熔融粘度，温度设定180"C;(3).软化点依据GB12007.6-89《环氧树脂软化点测定方法环球法》中所述的方法测定；(4).水平流动率依据GB6554-86《电气绝缘涂覆粉末试验方法》中的水平流动性的测定方法来检测，设定温度为15(TC;(5).胶化时间依据GB6554-86《电气绝缘涂覆粉末试验方法》中的胶化时间的测定方法，采用画圈法测定环氧粉末的胶化时间，设定温度为160°C。(6).吸水率依据GB1034所述的方法进行测试；(7).抗电强度依据GB1408所述的方法进行测试；(8).体积电阻率依据SJ20633—97所述的方法进行测试。首先对实现本发明的主要物质——有机硅改性聚酯的制备方法进行描述，提供4个合成实施例，所合成的有机硅改性聚酯分别标注A、B、C、D。合成实施例1:有机硅改性聚酯A的合成在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的1L四口烧瓶中，加入乙二醇6.93g、乙基丁基丙二醇32.24g、新戊二醇256.15g，加热搅拌熔化后，加入己二酸16.34g、间苯二甲酸55.71g、对苯二甲酸260g、有机硅(3037)92.51g和钛酸四丁酯0.72g，通氮气升温至18(TC开始酯化反应并产生酯化水馏出，反应过程中控制蒸馏柱温度不高于10(TC，然后进行分段式酯化反应，18022(TC加热反应5h，22024(TC加热反应4h，24026(TC加热反应34h，当反应体系的酸值小于10mgKOH/g时，进行抽真空縮聚，当真空度-0.02MPa时，抽真空的时间为10min，当真空度为-0.04MPa时，抽真空的时间为15min;当酸值在25mgKOH/g之间时，降温至170210。C之间，加入封端剂偏苯三酸酐278.56g，在17019(TC之间反应1.5h出料。所得有机硅改性聚酯成品的酸值151KOHmg/g、软化点121'C、熔融粘度3982mPa-s。合成实施例2:有机硅改性聚酯B的合成在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的1L四口烧瓶中，加入乙二醇6.93g、乙基丁基丙二醇32.24g、新戊二醇256.15g，加热搅拌熔化后，加入己二酸16.34g、间苯二甲酸55.71g、对苯二甲酸260g、有机硅(3074)84.95g和钛酸四丁酯0.72g，通氮气升温至180。C开始酯化反应并产生酯化水馏出，反应过程中控制蒸馏柱温度不高于IO(TC，然后进行分段式酯化反应，180220。C加热反应5h，22024(TC加热反应4h，24026(TC加热反应34h，当反应体系的酸值小于10mgKOH/g时，进行抽真空縮聚，当真空度-0.02MPa时，抽真空的时间为10min，当真空度为-0.04MPa时，抽真空的时间为15min;当酸值在25mgKOH/g之间时，降温至170210。C之间，加入封端剂偏苯三酸酐278.56g，在170190'C之间反应1.5h出料。所得有机硅改性聚酯成品的酸值152KOHmg/g、软化点118"C、熔融粘度3621mPa-s。合成实施例3:有机硅改性聚酯C的合成在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的1L四口烧瓶中，加入乙二醇6.93g、乙基丁基丙二醇32.24g、新戊二醇256.15g，加热搅拌熔化后，加入己二酸16.34g、间苯二甲酸55.71g、对苯二甲酸260g、有机硅(3074)42.48g和(KR9218)46.25g以及钛酸四丁酯0.72g，通氮气升温至18(TC开始酯化反应并产生酯化水馏出，反应过程中控制蒸馏柱温度不高于100°C，然后进行分段式酯化反应，18022(TC加热反应5h，22024(TC加热反应4h，24026(TC加热反应34h，当反应体系的酸值小于10mgKOH/g时，进行抽真空縮聚，当真空度-0.02MPa时，抽真空的时间为10min，当真空度为-0.04MPa时，抽真空的时间为15min;当酸值在25mgKOH7g之间时，降温至170210。C之间，加入封端剂偏苯三酸酐278.56g，在1701卯-C之间反应1.5h出料。所得有机硅改性聚酯成品的酸值149KOHmg/g、软化点112°C、熔融粘度2610mPa-s。合成实施例4:有机硅改性聚酯D的合成在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的1L四口烧瓶中，加入乙二醇6.93g、乙基丁基丙二醇32.24g、新戊二醇256.15g，加热搅拌熔化后，加入己二酸16.34g、间苯二甲酸55.71g、对苯二甲酸260g、有机硅(KR9218)92.51g和钛酸四丁酯0.72g，通氮气升温至180'C开始酯化反应并产生酯化水馏出，反应过程中控制蒸馏柱温度不高于10(TC，然后进行分段式酯化反应，180220"C加热反应5h，22024(TC加热反应4h，240260。C加热反应34h，当反应体系的酸值小于10mgKOH/g时，进行抽真空縮聚，当真空度-0.02MPa时，抽真空的时间为10min，当真空度为-0.04MPa时，抽真空的时间为15min;当酸值在25mgKOH/g之间时，降温至17021(TC之间，加入封端剂偏苯三酸酐278.56g，在17019(TC之间反应1.5h出料。所得有机硅改性聚酯成品的酸值150KOHmg/g、软化点105°C、熔融粘度1800mPa-s。下面通过上述各合成实施例所制备的有机硅改性聚酯，对本发明的电子封装材料进行描述，也提供相应的4个实施例。本发明有机硅改性聚酯电子封装材料的各组分说明如下所涉及的环氧树脂为縮水甘油醚型环氧树脂、縮水甘油酯型环氧树脂、縮水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和线状脂肪族环氧树脂，优选双酚A型环氧树脂，软化点为50115°C，环氧值为0.1050.225eq/100g。所涉及的其他固化剂包括有机酸或酸酐类、树脂类。所涉及的固化促进剂Lewis碱，如咪唑类、三烷基磷、季铵盐类、季鳞盐类。所涉及的无机填料包括硅粉、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙等。这些无机填料的平均粒径在150微米之间。平均粒径较小时，容易造成树脂组合物粘度上升，致使其工艺性变差;而当平均粒径较大时，又会造成树脂与填料分布不均匀，从而影响到其物理机械性能。本发明中所涉及的颜料为粉末涂料常用的颜料包括炭黑、钛白、酞菁蓝、永固黄、铁黄等。本发明中所涉及的助剂为粉体涂料常用的助剂包括抗滑伤剂、增韧剂、消光剂、光亮剂、流平剂、消泡剂等。实施例l:一种有机硅改性聚酯电子封装材料，其构成组分及其质量份数分别为环氧树脂偏苯三酸酐有机硅改性聚酉咪唑二氧化硅炭黑48质量份l质量份14质量份0.3质量份35质量份0.7质量份P-67A流平剂0.5质量份MR-1抗划伤剂0.5质量份。本发明的合成方法是将上述各组分置于特定的容器中进行预混合，预混合的时间为15min，转速900r/min，然后熔融混炼挤出，再进行粉碎过筛即可。本发明应用在电子元器件的封装方法是将压敏电阻、陶瓷电容器等电子元器件置于16(TC烘箱中预热30min后，浸入封装材料中后，放于15(TC烘箱中固化lh即可。实施例2至4根据表1所示各组分及其比例，如实施例1所述方法制备实施例2至4的含有不同有机硅改性聚酯的封装材料(表1中包括实施例1的数据，同时也提供了一对比例)，通过此表充分验证了本发明的先进性。表l环氧组合物组分配比和涂层固化物阻燃性<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于其构成组分及其质量份数分别为环氧树脂20～60质量份有机硅改性聚酯5～20质量份其他固化剂0～5质量份固化促进剂0.1～0.5质量份填料30～50质量份颜料0.3～5质量份助剂1～5质量份。2.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述环氧树脂为縮水甘油醚型环氧树脂、縮水甘油酯型环氧树脂、縮水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和线状脂肪族环氧树脂，要求软化点为50115°C、环氧值为0.1050.225eq/100g。3.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述有机硅改性聚酯的酸值为50300mgKOH/g，熔融粘度为50010000mPa's/180。C，软化点为60130°C，其制备方法是(1).在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的四口烧瓶中，加入多元醇，升温至10(TC以上使多元醇搅拌熔化；(2).向熔化的多元醇中分别加入多元酸/酸酐、有机硅树脂和催化剂，通氮气下升温至17019(TC进行酯化反应并产生酯化水馏出；(3).缓慢升温至240~260°C，当酯化率达到95%以上时，抽真空进行縮聚反应，真空度-0.050MPa，抽真空的时间2030min;(4).縮聚反应结束后，加入封端剂，搅拌，即可制备出有机硅改性聚酯成品。4.根据权利要求4所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述的多元醇为乙二醇、二縮二乙二醇、丙二醇、2-甲基l，3丙二醇、乙基丁基丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇的其中至少一种；所述的多元酸/酸酐为对苯二甲酸、间苯二甲酸、戊二酸、己二酸、二聚酸、偏苯三酸酐的其中至少一种；所述的有机硅树脂为含有硅羟基或硅垸氧基的有机硅树脂，包括道康宁产品如233、249、Z-6018、3074、3037及信越产品如KR213、KR9218;所述的催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异辛酯、丁基氧化锡、二丁基环氧树脂有机硅改性聚酉l其他固化剂固化促进剂填料颜料助剂20~60质量份520质量份05质量份0.1~0.5质量份3050质量份0.35质量份氧化锡的其中一种；所述的封端剂为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、偏苯三酸酐。5.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述的其他固化剂包括有机酸或酸酐类、树脂类。6.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述固化促进剂为lewis碱，如咪唑类、三垸基磷、季铵盐类、季辚盐类。7.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于无机填料包括硅粉、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙，平均粒径在150微米之间。8.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述颜料为粉末涂料常用的颜料包括炭黑、钛白、酞菁蓝、永固黄、铁黄。9.根据权利要求1所述的有机硅改性聚酯电子封装材料，其特征在于所述助剂为粉体涂料常用的助剂包括抗滑伤剂、增韧剂、消光剂、光亮剂、流平剂、消泡剂。全文摘要本发明涉及一种有机硅改性聚酯电子封装材料，其构成组分及其质量份数分别为环氧树脂20～60质量份；有机硅改性聚酯5～20质量份；其他固化剂0～5质量份；固化促进剂0.1～0.5质量份；填料30～50质量份；颜料0.3～5质量份；助剂1～5质量份。本发明有机硅改性聚酯电子封装材料具有良好的耐水性和电绝缘性能，明显改善电子封装材料的耐水性。文档编号C08L63/00GK101307220SQ20081005380公开日2008年11月19日申请日期2008年7月10日优先权日2008年7月10日发明者席小悦,沈纪洋申请人:天津市凯华绝缘材料有限公司