一种片式电阻二次保护浆料及其制备方法和应用

本发明涉及电子浆料，更具体地，涉及一种片式电阻二次保护浆料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、片式电阻是电子元器件21世纪以来发展最为迅猛的行业之一，由于其轻、小、薄的特点，引领着电子产品向小型化、精密化、智能化趋势发展。

2、片式电阻元器件的生产工艺通常为：(1)背面导体印刷干燥；(2)正面导体印刷干燥；(3)导体烧结；(4)电阻层印刷干燥；(5)电阻层烧结；(6)一次保护层印刷干燥；(7)一次包封烧结；(8)镭射修整；(9)二次保护浆料印刷干燥；(10)二次包封固化；以及后部工序中阻值码印刷干燥烧结，折条，真空溅镀干燥；折粒，ni、sn电镀干燥，磁性筛选，阻值筛选，到最终产品。

3、其中，二次保护浆料印刷在一次保护浆料烧结后的片式电阻上，二次保护浆料印刷完得到片式电阻。一次保护浆料烧结的作用是为了保护电阻在后续的加工中受到损坏，而二次保护浆料更加精细，为了提高电阻保护膜的防潮抗腐蚀性以及实现优良的绝缘性能。

4、传统的片式电阻二次保护浆料印刷性能较差，印刷窗口窄，对不同的印刷工艺参数适配不佳，由于印刷问题的存在，导致所制备的保护膜性能较差。

5、现有技术公开了一种片式电阻器低温固化绝缘介质浆料，然而，其片式电阻二次保护浆料所制备的保护膜的阻值只能达到gω该数量级，由于其绝缘性能一般，无法满足在高电压条件下使用，而且其也没有针对浆料的渗水性能以及耐碱性做出相应改善，无法满足在高湿、高腐蚀性的条件下使用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有片式电阻二次保护浆料的绝缘性能较差的技术问题。提供一种片式电阻二次保护浆料，其具有优异的印刷性能，所制备的保护膜具有超高的绝缘阻抗、优良的耐酸碱性和低渗水率。

2、本发明的另一目的在于提供一种片式电阻二次保护浆料的制备方法。

3、本发明的另一目的在于提供一种片式电阻用的保护膜。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、一种片式电阻二次保护浆料，按重量份数计，包括以下组分：

6、树脂15～30份；

7、增稠剂0.05～2份；

8、有机溶剂10～20份；

9、固化剂0.3～0.7份；

10、固化促进剂0.2～0.5份；

11、绝缘炭黑3～5份；

12、填料45～60份；

13、分散剂0.1～2份；

14、所述填料为二氧化硅、氧化铝或氧化锌中的一种或几种；

15、所述填料的d50粒径为250nm～3μm；

16、所述填料的表面键合烷基基团和/或环氧基团中的一种或几种。

17、其中需要说明的是：

18、本发明的片式电阻二次保护浆料具有优良的印刷性能，用于片式电阻的保护膜时具有超高的绝缘阻抗、极低的渗水率、优异的耐酸碱性能，能够适用于高电压、高湿度和酸碱环境下使用，为片式电阻提供可靠的二次保护。

19、本发明的片式电阻二次保护浆料各组分的作用机理具体如下：

20、本发明的片式电阻二次保护浆料中，填料比较高，而且填料表面键合烷基或环氧基团，由于有机基团的引入，从而使其更容易被有机基底吸附和分散，填料不容易发生团聚，有利于提高浆料的绝缘性能，能够有效提高绝缘阻抗，适用于高电压环境，防止膜层被击穿。

21、另外一方面由于烷基或环氧基团改性后的填料表面被有机基团包覆，而这些有机基团可以通过范德华力或者氢键相互作用增强颗粒之间的相互作用力，从而增加浆料的粘度和触变系数，进一步改善了浆料的印刷性能。

22、本发明的片式电阻二次保护浆料，在高填料比下，使用表面键合烷基或环氧基团的特定填料，具备了优良的印刷性能，并且固化后不易脱落，耐酸碱性优良，渗水率低，所制得的保护膜有超高的绝缘阻抗，绝缘性能优异，填补了市场上对片式电阻二次保护浆料印刷性能差、绝缘效果一般、渗水率高、耐酸碱性差和固化后易脱落的空白。

23、优选地，所述填料的表面键合烷基基团。

24、优选地，所述填料包括第一填料和/或第二填料，所述第一填料的d50粒径为1～2μm；所述第二填料的d50粒径为300～500nm。

25、更优选地，所述填料包括第一填料和/或第二填料，所述第一填料的d50粒径为1～1.5μm；所述第二填料的d50粒径为300～500nm。

26、更优选地，所述填料包括第一填料和第二填料。

27、通过使用不同粒径的填料，可以有效地填充浆料中的微小空隙和孔隙，同时由于球硅亲油性的增加，从而减少了浆料固化后空气中水分子的渗透，进一步的提高了浆料的绝缘性能，降低了渗水率。

28、可选地，所述第一填料和第二填料的质量比为(0.1～4)：1。

29、优选地，所述第一填料和第二填料的质量比为(0.1～0.7)：1。

30、更所述第一填料和第二填料的质量比为1:4。

31、优选地，所述填料为二氧化硅。

32、优选地，所述烷基基团可以是c3～c18中的一种或几种。

33、c3～c18是碳原子数为3～18的烷基基团。

34、其中，所述表面键合烷基基团的填料可以为烷基改性的二氧化硅。

35、烷基改性的二氧化硅可以自制获得，也可以由购买获得。

36、烷基改性的二氧化硅的制备方法可以为如下步骤：

37、s1.预处理二氧化硅：将二氧化硅分散在乙醇中，并在室温下搅拌，以获得均匀分散的二氧化硅溶液。

38、s2.添加改性剂：向二氧化硅溶液中缓慢滴加改性剂(如十八烷基三甲氧基硅烷)，并在室温下搅拌，以确保有机硅试剂充分覆盖二氧化硅表面。

39、s3.反应条件：将反应混合物在100-150摄氏度的加热板上加热，反应时间约为4-6小时。反应过程中可以采用氮气保护，避免反应混合物受到空气中的水分和氧气的影响。同时，反应物的ph值应该控制在7左右以避免酸碱过强引起的反应副作用。

40、s4.洗涤和干燥：反应结束后，将混合物用甲醇或丙酮洗涤至无色，然后将产物在120℃-150℃下干燥。最后，用筛子将干燥后的产物分级，得到烷基基团改性的二氧化硅，并保存在干燥的容器中。

41、优选地，环氧基团可以是3-氨丙氧基、3-甲氧基丙氧基、4-氨基苯环氧基、3-缩水甘油醚丙基三乙氧基、环氧丙基三甲氧基、二环氧丙基三甲氧基或环氧丙基三乙氧基中的一种或几种。

42、其中，所述表面键合环氧基团的填料可以为环氧改性的二氧化硅。

43、环氧改性的二氧化硅可以自制获得，也可以由购买获得。

44、环氧改性的二氧化硅的制备方法可以为：

45、s1.悬浮二氧化硅：将二氧化硅悬浮在乙醇溶剂中，以便与环氧改性剂和催化剂充分混合。

46、s2.添加环氧改性剂：在搅拌的同时，将适量的环氧改性剂γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入悬浮的二氧化硅中。不同的环氧改性剂需要使用不同的用量，一般情况下，环氧改性剂的用量为二氧化硅质量的1-10％。

47、s3.添加催化剂：加入适当的氢氧化钠、三丁基氧化铝等催化剂促进反应的进行。催化剂的用量通常为环氧改性剂用量的1-5％。

48、s4.反应条件：将反应混合物加热到50-100摄氏度，并保持一定的ph为8-10。反应时间根据不同的环氧改性剂和催化剂而异，一般需要24-48小时。

49、s5.分离和洗涤：反应完成后，通过离心或过滤等方式将改性后的二氧化硅分离出来，并用适当的如正己烷或乙醇等有机溶剂洗涤多次，以去除未反应的环氧改性剂、催化剂和其他杂质。

50、s6.干燥：将洗涤后的改性二氧化硅放置在干燥器中，以去除水分和有机溶剂，并得到干燥的环氧改性二氧化硅。

51、可选地，所述树脂为环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲型酚醛环氧树脂、酚醛树脂中的一种或几种。

52、优选地，所述树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲型酚醛环氧树脂中的一种或几种。

53、可选地，增稠剂为丙烯酸树脂、乙基纤维素、聚酰胺蜡中的一种或几种。

54、优选地，增稠剂为乙基纤维素或丙烯酸树中的一种或几种。

55、可选地，有机溶剂为丁基卡比醇、松油醇、二乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十二中的一种或多种。

56、优选地，有机溶剂为丁基卡必醇。

57、可选地，所述固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂中的一种或几种。

58、优选地，所述固化剂为胺类固化剂。

59、更优选地，所述固化剂为二胺基二苯醚。

60、可选地，所述固化促进剂为取代脲类、胺类、咪唑或酚类中的一种或几种。

61、优选地，固化促进剂为胺类固化促进剂。

62、更优选地，所述固化促进剂为三乙醇胺。

63、可选地，所述分散剂为离子型、非离子型或复合型中的一种或几种。

64、优选地，所述分散剂为非离子型分散剂。

65、更优选地，所述分散剂为聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。

66、可选地，绝缘炭黑的平均粒径为16～24nm。

67、本发明还保护片式电阻二次保护浆料的制备方法，包括如下步骤：

68、s1.有机相基底配置：将树脂、有机溶剂、增稠剂混合，在80-120℃搅拌，冷却后得到有机相基底m。

69、s2.在有机相基底m中加入固化剂、固化促进剂、填料和分散剂，得到有机和无机相混合物n。

70、s3.将有机和无机相混合物n研磨、脱泡，制得片式电阻二次保护浆料。

71、其中，s1中，可以油浴加热搅拌，搅拌时间可以为40-90min。

72、s2中，原料可以在高速分散机分散后再加入到有机相基底m中。

73、s3中，所述研磨可以在三辊机上研磨3～5遍，细度≤8μm。

74、s4中，可以用均质机真空脱泡2-4次，每次脱泡时间为1-5min。

75、本发明还具体保护一种片式电阻用的保护膜，由上述任一项所述片式电阻二次保护浆料固化后形成。

76、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

77、本发明的片式电阻二次保护浆料，通过使用表面键合烷基或环氧基团且d50粒径为250nm～3μm的二氧化硅配置的浆料所制备的保护膜，具有超高的绝缘阻抗、优良的耐酸碱性、低渗水率等优良性能，满足了在高电压、高湿和高腐蚀性条件下的使用。本发明的片式电阻二次保护浆料具有优异的触变性能，印刷性能好，可适配不同印刷工艺参数，具有较大的印刷窗口，印刷出来的图形规整，浆料固化后耐酸碱不易脱落。

78、本发明的片式电阻二次保护浆料的方阻可达以上170tω，最高可达248tω；触变指数在2～4的范围内，渗水率可低至0.032(g/m2*day)，最低可低至0.009(g/m2*day)；耐酸性优异，脱落/总数可低至0/200，耐碱性优异，脱落/总数可低至0/200。在0.4～0.6mpa的印刷压力下都有较好的印刷性能。