專利名稱：：硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電子包封材料，尤其是一種硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：壓敏電阻、陶瓷電容器、獨石電容器等電子元器件都需要在其表面包覆一層起保護作用的電絕緣包封材料，以防止水汽、溫度驟然變化、機械力等外界因素對元件造成的可能破壞。若包封材料不能有效阻擋水汽進入元件內(nèi)部，元件芯片吸水后就會在正常工作電壓下被擊穿短路，導(dǎo)致電子元件乃至整套電子電氣設(shè)備的癱瘓，甚至引發(fā)火災(zāi)等嚴重事故；再者，包封材料在受到溫度急劇變化、驟冷驟熱循環(huán)沖擊時不能開裂，否則，包封材料也就失去了對電子元件最基本的保護。因此，包封材料上述性能的優(yōu)劣對電子元件整體質(zhì)量的好壞舉足輕重。目前普遍使用的包封材料是環(huán)氧包封材料，這種材料的附著力好、機械性能高、成本低廉。但隨著對電子設(shè)備性能要求的不斷提升以及使用環(huán)境的日趨復(fù)雜多變，對電子包封材料的性能也就提出了更高的要求，尤其是阻擋水汽的性能，或簡單稱為防潮性能，以及耐受溫度冷熱循環(huán)沖擊性能這兩方面顯得更為突出。有機硅材料分為硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑四大類，具有優(yōu)良的憎水、耐氣候老化、電氣絕緣等性能，以及較大的體積可伸縮率。其中，由于硅樹脂分子結(jié)構(gòu)上具有能夠與環(huán)氧樹脂進行化學(xué)反應(yīng)的活性基團，而且官能度一般大于3，因此與環(huán)氧樹脂具有良好的反應(yīng)活性和較高的反應(yīng)程度，從而能夠有效提高兩種樹脂的相容性。鑒于以上原因，硅樹脂是最適合用于環(huán)氧樹脂改性的有機硅材料。通過檢索，發(fā)現(xiàn)一篇中國專利(CN1250598C)，提及用含氯有機硅單體來改性環(huán)氧樹脂，并用于電子封裝材料。但存在如下不足a).工藝復(fù)雜，影響因素多，且采用有機溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，存在一定危險性；(2).采用含氯單體。但事實是目前國內(nèi)外大公司明確要求電子封裝材料中不能含有鹵素，所以該做法極容易造成以此為原料制成的封裝材料的氯含量超標(biāo)。此外，部分文獻中也提及用硅油改性環(huán)氧樹脂，但是由于硅油官能度低，反應(yīng)活性低，且與環(huán)氧樹脂的相容性較差，即使通過化學(xué)反應(yīng)共混，仍然存在未反應(yīng)單體的遷移，以及微觀或宏觀相分離的現(xiàn)象，影響包封層的機械強度與電子封裝包封層的外觀。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂對環(huán)氧樹脂進行本體化學(xué)反應(yīng)改性的硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂及其制備方法，用該改性環(huán)氧樹脂制備的電子包封材料，適用于壓敏電阻、陶瓷電容器、獨石電容器等電子元器件的包封保護。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，其構(gòu)成組分及其重量百分比分別為環(huán)氧樹脂6097%硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂138%催化劑0.00012%。而且，所述環(huán)氧樹脂是指分子鏈上存在碳羥基的固態(tài)環(huán)氧樹脂，軟化點介于4512(TC之間，優(yōu)選6010(TC。而且，所述硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂的烷氧基是指甲氧基或乙氧基，硅樹脂的分子量介于5004000，優(yōu)選15002500，官能度介于320，優(yōu)選410。而且，所述催化劑是季銨鹽、LiCl、三乙醇胺、P(C6H5)3、乙酰丙酮鋁、K0H、NaOH、鈦酸酯、碳原子數(shù)在O加的羧酸的其中一種。一種硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂的制備方法，步驟是(1).先向裝有攪拌漿、溫度計的四口燒瓶中邊熔融邊按重量配比逐漸加入環(huán)氧樹脂，加料完畢直至環(huán)氧樹脂全部熔融后升溫至80200。C，抽真空，真空度為-O.020.095MPa，維持2040分鐘；(2).按重量配比向熔融的環(huán)氧樹脂中加入硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂，并使兩者完全混合均勻；(3).按重量配比加入催化劑，在80200。C下反應(yīng)26h，最后抽真空，真空度為-O.020.095MPa，維持2040分鐘出料，即得硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂成品。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1).本發(fā)明采用硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂來對環(huán)氧樹脂進行本體化學(xué)反應(yīng)改性，硅樹脂中不含有鹵素等禁用物質(zhì)，與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)活性高、相容性好。(2).通過本發(fā)明得到的改性環(huán)氧樹脂所制成的電子包封材料具有防潮性能好、抗冷熱循環(huán)沖擊好、電絕緣性能好等優(yōu)點，尤其適合用于壓敏電阻、陶瓷電容器、獨石電容器等電子元器件的包封。(3).本發(fā)明采用不含鹵素以及其他違禁物質(zhì)的硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂來對環(huán)氧樹脂進行本體化學(xué)反應(yīng)改性，有效提高兩種樹脂的相容性，不使用有機溶劑，副產(chǎn)物為少量水或可回收利用的甲醇，制備方法簡單，綠色環(huán)保。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。首先對本發(fā)明所涉及的各組分性能進行說明1.環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂指分子鏈上存在碳羥基的雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等類型的固態(tài)環(huán)氧樹脂，軟化點介于45120。C之間，優(yōu)選6010(TC，如岳陽巴陵石化的CYD-Oll、012、013等；用量為6097份。2.硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂中的硅醇羥基是指連在硅原子上的羥基，烷氧基是指甲氧基或乙氧基，硅樹脂的結(jié)構(gòu)式可以表示如下，但不限于這種表達RR.O—Si-6-o、R.0—Si-、？IRR■RRG-fO-綴"l~-f0-名^-f0-頃l"RGr卩瑪或其中，R二甲基或苯基基團，RG二0H、或0CH3、或0(:晶，虛線代表省略的重復(fù)單元，m=l100;q=0100;n+p=320，優(yōu)選410。硅樹脂的官能度介于320，優(yōu)選410;分子量介于5004000，優(yōu)選15002500。舉例來說如德國Wacker公司的Silres604，邁圖公司的TSR165，日本ShinEtsu公司的KR213、KR510、KR9218等，用量為l38份。3.催化劑催化劑可以是季銨鹽、LiCl、三乙醇胺、P(C6H5)3、乙酰丙酮鋁、K0H、NaOH、鈦酸酯、碳原子數(shù)在d、的羧酸等；用量為0.000012份。下面通過三個制備方法實施例對本發(fā)明進行敘述制備方法實施例1:(1).裝有機械攪拌、溫度計的500mL四口瓶中邊熔融邊逐漸加入環(huán)氧樹脂CYD-012285g，加料完畢并且環(huán)氧樹脂全部熔融后升溫至130°C，抽真空，真空度-0.09MPa，一般需要持續(xù)30min左右；(2).向熔融的環(huán)氧樹脂中加入有機硅樹脂TSR16515g，并使兩者完全熔融并混合均勻；(3).加入催化劑乙酰丙酮鋁20mg，然后升溫至16(TC，維持此反應(yīng)溫度，反應(yīng)3h;最后再抽真空以除去反應(yīng)中生成的小分子揮發(fā)物，真空度-0.05MPa，大約持續(xù)30min，然后出料，即得硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂成品。制備方法實施例2:僅是CYD-012的用量改為255g，有機硅樹脂TSR165的用量改為45g，乙酰丙酮鋁的用量改為60mg。其他同于實施例l。制備方法實施例3:僅是CYD-012的用量改為210g，有機硅樹脂TSR165的用量改為90g，乙酰丙酮鋁的用量改為120mg。其他同于實施例1。下面通過本發(fā)明的實際應(yīng)用來進一步驗證本發(fā)明的先進性，下文中濕態(tài)體積電阻率與吸水率綜合表征了包封材料的防潮性能，濕態(tài)體積電阻率越大，吸水率越小，材料的防潮性越好。采用本發(fā)明所制備封裝涂料的配方見表1，該封裝涂料的制備工藝是取上述反應(yīng)產(chǎn)物，以及固化劑、填料等在雙螺桿擠出機中熔融混合擠出；粉碎分級后收集100目325目粉末，然后按照SJ20633-1997的方法進行測試。表l:封裝涂料的實施配方<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注Ti-PureR-960是美國杜邦公司的產(chǎn)品，S313是上海一品公司的鐵黃產(chǎn)品，ResifowP-67是Estronchem.Inc的產(chǎn)品。所制備的封裝涂料的性能見表2。表2:封裝涂料的性能測試<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，其特征在于其構(gòu)成組分及其重量百分比分別為環(huán)氧樹脂60～97％硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂1～38％催化劑0.0001～2％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，其特征在于所述環(huán)氧樹脂是指分子鏈上存在碳羥基的固態(tài)環(huán)氧樹脂，軟化點介于4512(TC之間，優(yōu)選6010(TC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，其特征在于所述硅醇輕基或烷氧基封端有機硅樹脂的垸氧基是指甲氧基或乙氧基，硅樹脂的分子量介于5004000，優(yōu)選15002500，官能度介于320，優(yōu)選410。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，其特征在于所述催化劑是季銨鹽、LiCl、三乙醇胺、P(C晶)3、乙酰丙酮鋁、KOH、NaOH、鈦酸酯、碳原子數(shù)在O加的羧酸的其中一種。5.—種如權(quán)利要求1所述的硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于制備方法的步驟是(1).先向裝有攪拌漿、溫度計的四口燒瓶中邊熔融邊按重量配比逐漸加入環(huán)氧樹脂，加料完畢直至環(huán)氧樹脂全部熔融后升溫至8020(TC，抽真空，真空度為-0.020.095MPa，維持2040分鐘；(2).按重量配比向熔融的環(huán)氧樹脂中加入硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂，并使兩者完全混合均勻；(3).按重量配比加入催化劑，在8020(TC下反應(yīng)26h，最后抽真空，真空度為-O.020.095MPa，維持2040分鐘出料，即得硅醇羥基或垸氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂成品。全文摘要本發(fā)明涉及一種硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂及其制備方法，其構(gòu)成組分及其重量百分比分別為環(huán)氧樹脂60～97％；硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂1～38％；催化劑0.0001～2％。本發(fā)明采用不含鹵素以及其他違禁物質(zhì)的硅醇羥基或烷氧基封端有機硅樹脂來對環(huán)氧樹脂進行本體化學(xué)反應(yīng)改性，有效提高兩種樹脂的相容性，不使用有機溶劑，副產(chǎn)物為少量水或可回收利用的甲醇，制備方法簡單，綠色環(huán)保。文檔編號C08G59/14GK101307132SQ20081005380公開日2008年11月19日申請日期2008年7月10日優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日發(fā)明者席小悅,張艷飛,高衛(wèi)國申請人:天津市凱華絕緣材料有限公司