一种树脂水性胶及其制备方法与流程

本发明属于树脂组合物，特别涉及一种树脂水性胶及其制备方法。

背景技术：

1、现有技术中的树脂胶应用广泛，例如用于各领域的封装或填补裂纹。这需要树脂胶具有良好的韧性、粘接性。且随着树脂胶在电子领域的应用的普及，由于电子器件尺寸越来越小，因此，要求树脂胶的粘接性要很强，韧性较好。而现有技术中的树脂胶一般存在对金属粘接性比较一般的情况，例如对铜箔的剥离强度较难超过0.96n/mm的情况。现有技术中的树脂胶的抗折韧性较为一般。而且现有技术中的树脂胶使用时，一般是使用有机溶剂，这不利于环保，也不利于施工人员的健康。

2、因此，亟需提供一种新的树脂胶，不仅具有良好的韧性、粘接性，而且，尽量减少或避免有机溶剂的使用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种树脂水性胶及其制备方法。本发明所述树脂水性胶对金属具有良好的粘接性，剥离强度超过1.20n/mm，甚至达到1.50n/mm。且所述树脂水性胶还具有良好的韧性，使用时，无需使用大量的有机溶剂，属于一种水性的树脂胶，环保性好。

2、本发明的发明构思：本发明所述树脂水性胶，通过使用二羟基聚二甲基硅氧烷、富勒烯、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硅烷偶联剂、水、乙醇对环氧树脂进行改性，引入硅氧烷基团，使得环氧树脂在成膜时，与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、羟基丙烯酸树脂形成良好的三维网络结构。其中的纳米二氧化硅、纳米氧化铝既是改性环氧树脂时使用的原料组分，也是所述树脂水性胶的填料组分，通过富勒烯、硅烷偶联剂、二羟基聚二甲基硅氧烷的处理，纳米二氧化硅、纳米氧化铝能均匀的分散在树脂体系中，有利于后续填料与改性环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、羟基丙烯酸树脂的分散均匀性的改善。利用富勒烯特殊的电子性能和零维度空间结构，加强纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硅氧烷结构与环氧树脂的电子相互作用，有助于树脂水性胶形成的膜层稳定性提高，进而显著提升树脂水性胶与金属基底的粘接性。在树脂水性胶形成的膜层拉伸或弯折过程中，树脂水性胶中由于富勒烯的存在，对电子起到缓冲作用，从而减少拉伸或弯折带来的机械破坏作用，进而提高了树脂水性胶的韧性。也由于本发明对环氧树脂的改进，以及配合其他组分，因此，本发明的树脂水性胶在使用时，可选择水和乙醇的混合物作为溶剂，具有环保性。

3、本发明的第一方面提供一种树脂水性胶。

4、具体的，一种树脂水性胶，按重量份数计，包括改性环氧树脂200份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20-50份、羟基丙烯酸树脂40-80份、填料20-60份、助剂3-15份；

5、制备所述改性环氧树脂的过程为：将环氧树脂、二羟基聚二甲基硅氧烷、富勒烯、纳米二氧化硅、纳米氧化铝搅拌混合，然后加入硅烷偶联剂、水、乙醇，混合，制得所述改性环氧树脂。

6、优选的，制备所述改性环氧树脂的过程为：将环氧树脂、二羟基聚二甲基硅氧烷、富勒烯、纳米二氧化硅、纳米氧化铝按照重量比为100：(10-30)：(1-3)：(10-20)：(5-10)的比例搅拌混合，然后加入硅烷偶联剂、水、乙醇，混合，环氧树脂、硅烷偶联剂、水、乙醇的重量比为100：(10-20)：(20-50)：(20-50)，制得所述改性环氧树脂。

7、进一步优选的，制备所述改性环氧树脂的过程为：将环氧树脂、二羟基聚二甲基硅氧烷、富勒烯、纳米二氧化硅、纳米氧化铝按照重量比为100：(15-30)：(1-2)：(12-18)：(6-8)的比例，在转速为500-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌混合30-60分钟，然后加入硅烷偶联剂、水，在转速为400-800转/分钟的搅拌速度下混合50-100分钟，环氧树脂、硅烷偶联剂、水、乙醇的重量比为100：(15-20)：(20-50)：(20-50)，制得所述改性环氧树脂。

8、优选的，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂。

9、优选的，所述富勒烯为c60。由于c60不仅容易获得，而且c60中所有的碳原子都具有相同的电子结构，因此c60与电子的相互作用十分均匀，可显著提高改性环氧树脂性能的均一性，从而提高改性环氧树脂的使用寿命。

10、优选的，所述硅烷偶联剂选自kh560或kh570。

11、优选的，所述填料选自纳米氧化铝和纳米二氧化硅。

12、优选的，所述纳米硅酸钠和纳米二氧化硅的粒径大小为20-100nm，优选40-80nm。

13、优选的，所述助剂包括三苯基膦、辛酸锡、三乙烯二胺、2-乙基-4甲基咪唑中的至少2种，以及聚二甲基硅氧烷。

14、优选的，所述树脂水性胶，按重量份数计，包括改性环氧树脂200份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25-35份、羟基丙烯酸树脂45-60份、填料25-35份、助剂5-15份。

15、优选的，所述树脂水性胶还包括聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯的加入有助于改善树脂体系各组分的相互作用，从而提高树脂水性胶的韧性和粘接性。

16、优选的，所述树脂水性胶，按重量份数计，包括改性环氧树脂200份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25-35份、羟基丙烯酸树脂45-60份、填料25-35份、助剂5-15份、聚甲基丙烯酸甲酯20-30份。

17、本发明的第二方面提供一种树脂水性胶的制备方法。

18、具体的，一种树脂水性胶的制备方法，包括以下步骤：

19、将改性环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、羟基丙烯酸树脂进行第一次搅拌混合，然后加入填料，进行第二次搅拌混合，再加入助剂，进行第三次搅拌混合，制得所述树脂水性胶。

20、优选的，所述第一次搅拌混合的搅拌速度为2000-3000转/分钟，第一次搅拌混合的时间为40-80分钟。

21、优选的，所述第二次搅拌混合的搅拌速度为2500-4000转/分钟，第二次搅拌混合的时间为60-120分钟。第一次搅拌混合和第一次搅拌混合的条件有助于提高组分分散的均匀性。

22、优选的，所述第三次搅拌混合的搅拌速度为400-600转/分钟，第三次搅拌混合的时间为20-40分钟。

23、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

24、(1)本发明所述树脂水性胶，各组分具有特定的用量关系，通过使用二羟基聚二甲基硅氧烷、富勒烯、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硅烷偶联剂、水对环氧树脂进行改性，引入硅氧烷基团，使得环氧树脂在成膜时，与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、羟基丙烯酸树脂形成良好的三维网络结构。其中的纳米二氧化硅、纳米氧化铝既是改性环氧树脂时使用的原料组分，也是所述树脂水性胶的填料组分，通过富勒烯、硅烷偶联剂、二羟基聚二甲基硅氧烷的处理，纳米二氧化硅、纳米氧化铝能均匀的分散在树脂体系中，有利于后续填料与改性环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、羟基丙烯酸树脂的分散均匀性的改善。利用富勒烯特殊的电子性能和零维度空间结构，加强纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硅氧烷结构与环氧树脂的电子相互作用，有助于树脂水性胶形成的膜层稳定性提高，进而显著提升树脂水性胶与金属基底的粘接性。在树脂水性胶形成的膜层拉伸或弯折过程中，树脂水性胶中由于富勒烯的存在，对电子起到缓冲作用，从而减少拉伸或弯折带来的机械破坏作用，进而提高了树脂水性胶的韧性。也由于本发明对环氧树脂的改进，以及配合其他组分，因此，本发明的树脂水性胶在使用时，可选择水和乙醇的混合物作为溶剂，具有环保性。本发明所述树脂水性胶对金属具有良好的粘接性，剥离强度超过1.20n/mm，甚至达到1.50n/mm。

25、(2)所述树脂水性胶还包括聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯的加入有助于改善树脂体系各组分的相互作用，从而提高树脂水性胶的韧性和粘接性。