高性能無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠及其性能研究

楊永梅

天津市合成材料工業(yè)研究所有限公司 天津 300220

灌封是將液態(tài)聚氨酯復(fù)合物用機(jī)械或手工方式灌入裝有電子元件、線路的器件內(nèi)，在常溫或加熱條件下固化成為性能優(yōu)異的熱固性高分子絕緣材料。這一過程常應(yīng)用液態(tài)聚氨酯復(fù)合物灌封膠以達(dá)到制備絕緣材料的效果[1]。無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別比純環(huán)氧樹脂提高303. 2% 和45. 5%。復(fù)合材料表現(xiàn)出比純環(huán)氧樹脂更低的熱膨脹系數(shù)。現(xiàn)就高性能無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠及其性能分析研究如下：

1 無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠性能概述

通過制備無溶劑無鹵含磷阻燃環(huán)氧樹脂低黏度灌封膠真空導(dǎo)流樹脂TJ-150，其主要分子結(jié)構(gòu)中含有N/P阻燃環(huán)氧樹脂，高性能無鹵素阻燃環(huán)氧樹脂，用于樹脂灌注復(fù)合材料生產(chǎn)、真空導(dǎo)流復(fù)合材料的專門生產(chǎn)。

該材料的主要性能為低黏度，確保能夠通過一系列增強(qiáng)劑快速注入。其機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)異性使其適用于Kevla等碳纖維和芳綸的高性能增強(qiáng)材料。制備的材料在室溫下固化，且僅在60-80°C中等溫度中方能達(dá)到固化，實現(xiàn)完全機(jī)械性能的效果。該材料為可選擇固化劑，是達(dá)到不同的適用期和脫模時間，混合發(fā)揮更精確的反應(yīng)控制效果。

2 高性能無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠的制備和性能整合

2.1 材料制備

稱取環(huán)氧樹脂100～120份，增韌劑10～15份；環(huán)氧活性稀釋劑8～20份，分散防沉劑0.5～1.0份，以及消泡劑0.5～1.0份混合形成第一混合物（均以按重量份數(shù)）。采用偶聯(lián)劑改性的硅烷偶聯(lián)劑-KH560的混合料40-70份制備得到高導(dǎo)熱填料組分，將高導(dǎo)熱填料組分加入第一混合物中形成第二混合物（方式同上）。采用偶聯(lián)劑改性的結(jié)晶硅烷偶聯(lián)劑-KH560的混合料10-20份制備得到無鹵膨脹阻燃劑填料組分，將無鹵膨脹阻燃劑填料組分加入第二混合物中混合脫泡后制備得到第一環(huán)氧組分。第二環(huán)氧組分的制備：按重量份數(shù)計，分別按照質(zhì)量比為1:1.5-5稱取甲基四氫酸酐和甲基六氫二甲酸酐的混合料100份，稱取固化促進(jìn)劑0.5～2.0份，以及消泡劑0.5份混合后脫泡，制備得到第二環(huán)氧組分；將第一環(huán)氧組分和第二環(huán)氧組分按照質(zhì)量比為3-1:1混合，脫泡后于90℃進(jìn)行第一次固化1h，再于120℃進(jìn)行第二次固化3h，脫模制得樣品。

2.2 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

表1 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

2.3 V-0級阻燃性燃燒實驗表

表2 V-0級阻燃性燃燒實驗表

2.4 性能分析

從材料的力學(xué)性能和化學(xué)性能分析來看，熄滅后的表面有致密的積炭層即使重新接觸火源也無法燃燒，因此能避免復(fù)燃。由于燃燒時產(chǎn)生的只有磷酸和水，沒有有毒氣體和其他氣體產(chǎn)生，因此符合環(huán)保及對人體身體健康的損害控制點。本次制備的材料性能很好，且適用期很長，很適用于大批量生產(chǎn)線。在元件或是線之間能夠以其黏度小但滲透性強(qiáng)的特點，具有極高的填充性效果。在固化環(huán)節(jié)，因填充劑的粉體組分沉降較小，故分層較小。固化時，放熱峰值和收縮值較小。材料的固化物電氣、力學(xué)性能、耐熱性好；其吸水性和線膨脹系數(shù)也很小，對很多的材料可以保持很好的黏性。灌封膠在特殊情況下，具有難燃、耐候、導(dǎo)熱、耐高低溫的性能。除此之外，以單/雙組分環(huán)氧樹脂灌封膠、硅橡膠灌封膠、室溫硫化硅橡膠、雙組分+成形硅橡膠灌封膠、雙組分縮合型硅橡膠灌封膠、聚氨酯灌封膠、雙組分聚氨酯灌封膠、UV灌封膠、UV光固化灌封膠、熱熔性灌封膠等為主類型[2]。同時，室溫下，用于硫化硅橡膠用于電子元件灌封時，可起到防潮、防塵、密封等作用，提高了使用的性能和參數(shù)的穩(wěn)定效果。基于環(huán)氧樹脂電子密封劑和封裝此案例即印刷電路板的電性能，提高樹脂與基體或填充劑之間的黏結(jié)力。

2.5 應(yīng)用前景

應(yīng)用于電子絕緣包封、管道防腐粉末、鋼筋防腐粉末、mdf板材等粉體涂料領(lǐng)域的特種環(huán)氧；尤其在塑封料、電子包封料、ccl層壓板、阻焊油墨等耐熱材料，成型材料；涂料，黏接劑等。其中高軟化點的樹脂更適合阻焊油墨（綠油）中，其制品的自熄性、耐低溫性、可塑性、紫外線穩(wěn)定性及抗靜電性均優(yōu)于添加其他阻燃劑。

3 結(jié)束語

從上述高性能無鹵阻燃環(huán)氧灌封膠的制備和性能優(yōu)勢分析中，證實無鹵阻燃環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在應(yīng)用領(lǐng)域具有極大的前景。