一种延时光固化环氧树脂组合物及其应用的制作方法

文档序号:22880514发布日期:2020-11-10 17:40阅读:249来源:国知局
本发明属于高分子材料复合领域,涉及一种树脂组合物,具体涉及一种延时光固化环氧树脂组合物及其应用。
背景技术
:uv固化工艺具有常温固化、固化速率高、固化产物性能佳等特点,被广泛应用于涂料、油墨、电子封装材和医用材料等领域。脂环族环氧树脂uv阳离子光固化体系,有较快的固化速率、较高的固化深度、较低的收缩率、不存在氧阻等现象,以及固化后的机械强度和粘接强度优异,被广泛的应用于电子封装和粘接领域。但是由于环氧树脂本身的特点,导致体系固化后交联密度高,材料韧性差,限制了其在一些特定封装领域的应用,尤其是其对于不透明材料的粘接。对于粘接的应用,uv胶要进行uv照射才能固化,由于其固化速率快,这就要求两种被粘物至少有一种是透明的。对于不透明的两种材料,uv胶往往就没有办法应用。技术实现要素:本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种延时光固化环氧树脂组合物。为达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种延时光固化环氧树脂组合物,它包括以下质量含量的原料组分,各原料组分的质量百分比之和为100%:优化地,它包括以下质量含量的原料组分:进一步地,它包括以下质量含量的原料组分:优化地,所述脂环族环氧树脂为选自3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3,4-环氧环己烷羧酸甲酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、4,4-二氨基二环己基甲烷缩水甘油胺树脂、1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷和二氧化双环戊二烯中的一种或多种组成的混合物。优化地,所述双官能团氧杂环丁烷为选自3,3'-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(环氧乙烷氧基甲氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-[4-[(3-乙基氧杂环丁-3-基)甲氧基]丁氧基甲基]氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯和4,4'-二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯中的一种或多种组成的混合物。优化地,所述无机填料为白炭黑;所述链转移剂为聚二元醇。进一步地,所述阳离子光引发剂为选自芳茂铁盐、二芳基碘酸盐和三芳基磺酸盐中的一种或多种。具体地,所述阳离子光引发剂为η6-异丙苯茂铁(ⅱ)六氟磷酸盐。优化地,所述光敏增感剂为蒽醌衍生物。本发明的又一目的在于提供一种上述延时光固化环氧树脂组合物的应用,用作非透明材料的封装胶。由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明延时光固化环氧树脂组合物,通过向脂环族环氧树脂中引入特殊链转移剂、阳离子光引发剂和光敏增感剂而产生综合协同效果:可以实现uvled面光源(365nm和395nm波长)光照后的延时固化特性;这种延时时间可控,粘接力优异,并且固化后的材料在80~100℃时,具备热可重工性;可以极大的拓宽uv可延时光固化胶的应用(比如两种不透明材料的粘接、手机后盖等的粘接);热可重工性,可以打开多次,持续保持良好的粘接力,可以替代某些热熔胶的应用场景。具体实施方式本发明延时光固化环氧树脂组合物,包括以下质量含量的原料组分:脂环族环氧树脂45~60%;无机填料2~8%;双官能团氧杂环丁烷10~20%;链转移剂15~30%;阳离子光引发剂0.5~1.5%;光敏增感剂0.5~1.5%。通过向脂环族环氧树脂中引入特殊链转移剂、阳离子光引发剂和光敏增感剂而产生综合协同效果:可以实现uvled面光源(395nm波长)光照后的延时固化特性;这种延时时间可控,粘接力优异,并且固化后的材料在80~100℃时,具备热可重工性;可以极大的拓宽uv可延时光固化胶的应用(比如两种不透明材料的粘接、手机后盖等的粘接);热可重工性,可以打开多次,持续保持良好的粘接力,可以替代某些热熔胶的应用场景。延时光固化环氧树脂组合物优选包括以下质量含量的原料组分:脂环族环氧树脂50~55%;无机填料4.5~7.0%;双官能团氧杂环丁烷12~18%;链转移剂20~25%;阳离子光引发剂0.8~1.25%;光敏增感剂0.8~1.25%。最优包括以下质量含量的原料组分:脂环族环氧树脂52.5%;无机填料5.9%;双官能团氧杂环丁烷15.8%;链转移剂23.6%;阳离子光引发剂1.1%;光敏增感剂1.1%;此时,延时时间范围可以控制在1~10min,且粘接性能更优。脂环族环氧树脂为选自3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3,4-环氧环己烷羧酸甲酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、4,4-二氨基二环己基甲烷缩水甘油胺树脂、1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷和二氧化双环戊二烯中的一种或多种组成的混合物;具体可以采用市售常规牌号的那些,如2021p、tta21p、tta26、tta28、tta34、tta2083、tta27和tta60等。所述双官能团氧杂环丁烷为选自3,3'-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(环氧乙烷氧基甲氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-[4-[(3-乙基氧杂环丁-3-基)甲氧基]丁氧基甲基]氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、4,4'-二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯中的一种或多种组成的混合物;具体可以采用市售常规牌号的那些,如tcm-201、tcm-207、tcm-218、tcm-203、tcm-204等。所述无机填料为白炭黑,采用市售常规牌号的即可。所述链转移剂为聚二元醇,优选为聚乙二醇(数均分子量优选为400~1000,最优为600)。所述阳离子光引发剂为选自芳茂铁盐、二芳基碘酸盐和三芳基磺酸盐中的一种或多种,优选为η6-异丙苯茂铁(ⅱ)六氟磷酸盐。光敏增感剂为蒽醌衍生物,具体可以采用市售常规牌号的那些,如pas33等。上述延时光固化环氧树脂组合物用作非透明材料的封装胶,可以极大的拓宽uv可延时光固化封装胶的应用(比如,两种不透明材料的粘接,以及手机后盖等的粘接),具有热可重工性,可以打开多次,持续保持良好的粘接力,可以替代某些热熔胶的应用场景。下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明:实施例1-5实施例1-5分别提供一种延时光固化环氧树脂组合物,其具体原料组分见表1所示。表1实施例1-5中延时光固化环氧树脂组合物的原料组分上述延时光固化环氧树脂组合物的配置方法为:先将各部分物质按照比例称取,使用高速分散混合机进行预混,再行星搅拌机真空混合脱泡,制备出最终组合物。对比例1-10对比例1-10分别提供一种环氧树脂组合物,其具体组分参见表2。表2对比例1-10中环氧树脂组合物的原料组分注:对比例1-5、对比例7-8和对比例10中的阳离子光引发剂为η6-异丙苯茂铁(ⅱ)六氟磷酸盐,而对比例9中的阳离子光引发剂为三芳基硫鎓盐类阳离子光引发剂1176;对比例1-9中的脂环族环氧树脂为2021p,而对比例10中的环氧树脂为为双酚a环氧树脂828。对实施例1-5、对比例1-10中环氧树脂组合物进行性能测试,其结果见表3、表4、表5、表6所示。表3实施例1-5、对比例1-10中环氧树脂组合物的性能测试表实施例粘度(cp)触变(0.5/5)表干时间(s)硬度shorea比重实施例11090011.51min15s501.27实施例21285014.650s781.31实施例389508.92min20s251.15实施例41058012.21min10s551.24实施例51023010.71min30s431.26对比例158467.85s801.11对比例22580015.8不固化-1.35对比例310211min15s501.06对比例41650012.3不固化-1.28对比例51786013.10s1001.30对比例61086611.5不固化-1.27对比例71068011.5不固化-1.27对比例8半固体-0s-1.32对比例91098011.5不固化-1.27对比例101456011.8不固化-1.30注:表干时间和硬度shorea的测试条件均是注:固化条件是395nm波长led面光源以283mw/cm2照射12s。表4实施例1-5、对比例1-10中环氧树脂组合物的全固化数据表注:于395nmled面光源,以283mw/cm2照射60s。滴管取0.2g实施例1-实施例5和对比例1-对比例10的环氧树脂组合物,涂布在200mm×20mm的pcb板上,上面盖上同样大小的盖玻片,光照后手推确认可移动时间,结果如表5所示。表5实施例1-5、对比例1-10中环氧树脂组合物的光照之后移动时间数据表注:固化条件是395nm波长led面光源以283mw/cm2照射12s。表6实施例1-5、对比例1-10中环氧树脂组合物的光照后粘接力随时间的变化数据表注:固化条件是395nm波长led面光源以283mw/cm2照射12s,测试光照后不同时间后pcb-pcb剪切强度(mpa)。虽然通过实施例描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。当前第1页12
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