一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物及其制备方法
文献发布时间:2023-06-19 11:59:12
技术领域
本发明涉及电子封装材料技术领域,尤其涉及一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
近年来随着先进微电子技术的不断发展,随着物联网时代和全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计,半导体封装朝着薄型化、小型化以及高密度化发展,使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SIP封装技术日益受到关注。传统的封装工艺中,为了防止外部磁场对内部元器件信号的干扰,通常在封装元器件的外部加上金属罩,以屏蔽干扰信号。但是在SIP封装技术中,为了实现电子设备的高功能化、小型化以及轻薄化,科学家们开发出了新的屏蔽技术-共形屏蔽,即将屏蔽层和封装完全融合在一起,使模组自身就带有屏蔽功能,因此芯片贴装在PCB上后,不再需要外加屏蔽罩,不占用额外的设备空间,从而实现轻薄化和小型化。现有技术中,共形屏蔽有三种工艺:电镀,喷涂,溅射,目前以溅射为主。共形屏蔽可以有效的降低元器件封装后的高度,但半导体封装每增加一次工序,产品的良率都会相应的降低,工序越多,产品的最终良率就越低。
为了更好的解决封装后元器件良率低的问题,专利CN 110776716 A采用具有自屏蔽的预处理铁氧体、无苯橡胶处理剂CrB、铁粉芯、Mn-Zn、Ni-Zn、铁镍50和铁硅钼做作为树脂填料,并通过螺杆挤出制备环氧塑封料,该塑封料不仅具有较好的磁屏蔽效果,且整体减少了封装工艺,提高了产品的良率。但该发明只是单纯的将氧化硅与这些磁性物质进行物理混合,存在填料之间混合不均匀、混合后的磁性与树脂的浸润性差、流动性不足等问题,在封装过程中易导致填充不足、界面分层等现象。
综上,开发一种具有自屏蔽效应且具有较好流动性的液体环氧树脂组合物是电子封装技术领域值得研究的课题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种液体环氧树脂组合物,其在2~18GHz的频段下具有优异的磁屏蔽性能,且具有优异的流动性,可预见地,其作为封装材料应用于封装组件时具有优异的粘附力、低分层和电性能稳定性。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
本发明第一方面提供一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物,包含环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料;
进一步地,所述填料为全部液体环氧树脂组合物的75~90重量%,优选为 78~89重量%;所述填料包括磁性填料和非磁性填料,其中所述非磁性填料为全部液体环氧树脂组合物的59~80重量%,所述磁性填料为全部液体环氧树脂组合物的的10~30重量%。
在本发明的技术方案中,所述非磁性填料选自二氧化硅、氧化锆、碳酸钡中的一种,优选为二氧化硅,更优选为熔融球形二氧化硅。
在本发明的技术方案中,所述熔融球形二氧化硅的球形度大于99.8%,最大粒径为20μm,中值粒径(D50)为5~8μm。
在本发明的技术方案中,所述磁性填料为改性硅氧化物复合磁性颗粒,所述改性硅氧化物复合磁性颗粒是通过在磁性粒子表面包覆硅氧化物构成,所述包覆硅氧化物的厚度为100~200nm,所述磁性粒子选自磁性材料,优选为磁性金属氧化物,更优选为磁性氧化铁。
在本发明的技术方案中,所述磁性粒子的最大粒径为20μm,中值粒径(D50) 为5~8μm。
在本发明的技术方案中,所述改性为表面改性,所述改性剂为硅烷偶联剂。
在本发明的技术方案中,所述环氧树脂为液体环氧树脂,选自双酚A类、氢化双酚A类、双酚F类、3,4-环氧环己基甲酸-3',4'-环氧环己基甲酯、3,4-环氧环己烯甲基,-3,4-环氧环己烯酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、双环戊二烯二环氧化物、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基对氨基苯酚、N,N,N,N-四缩水甘油基-4,4-二氨基二苯甲烷中的至少一种;所述环氧树脂为全部液体环氧树脂组合物的1~6重量%;
进一步地,所述固化剂为胺类固化剂或酸酐类固化剂,所述胺类固化剂选自二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、2-乙基苯胺、4-乙基苯胺、二乙基甲苯二胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺、四乙烯五胺、间苯二甲胺、间苯二胺中的至少一种;所述酸酐类固化剂选自四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、改性甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、4-甲基六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基丁二酸酐中的至少一种;所述固化剂为全部液体环氧树脂组合物的2~5重量%;
进一步地,所述环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活泼氢摩尔比为0.5-1.5,优选为0.8-1.2;
进一步地,所述固化促进剂选自氮杂环化合物、咪唑类化合物、含磷化合物中的一种,所述氮杂环化合物优选为1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯 (DBU),所述咪唑类化合物为液态咪唑类,所述磷系固化促进剂为液态含磷化合物,所述固化促进剂为全部液体环氧树脂组合物的0.1~1重量%。
在本发明的技术方案中,所述液体环氧树脂组合物还包含添加剂,所述添加剂包括稀释剂、应力吸收剂、着色剂、流平剂、消泡剂;
进一步地,所述稀释剂选自环氧稀释剂中的一种或多种,所述稀释剂为全部液体环氧树脂组合物的0.1-1重量%;
进一步地,所述应力吸收剂选自聚硅氧烷类、核壳-橡胶类、纳米粒子、热塑性树脂类中的一种,优选为聚硅氧烷类;
进一步地,所述着色剂为黑色有机色浆,所述着色剂为全部液体环氧树脂组合物的0.1~1重量%;
进一步地,所述流平剂选自丙烯酸酯均聚物、丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷中的至少一种;优选地,所述流平剂选自聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物中的至少一种;所述流平剂为全部液体环氧树脂组合物的0.1~1重量%;
进一步地,所述消泡剂为有机硅类或聚醚类消泡剂,选自聚二甲基硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种,所述消泡剂剂为全部液体环氧树脂组合物的0.1~1重量%;
本发明第二方面提供了上述液体环氧树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:将上述液体环氧树脂组合物的组分按照称量后,混合搅拌脱泡处理,即得到具有自屏蔽效应的环氧树脂组合物。
本发明第三方面提供了上述液体环氧树脂组合物在SIP封装技术中的应用。
本发明提供一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物及其制备方法,液体环氧树脂组合物包含环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料,其中填料为全部液体环氧树脂组合物的75~90重量%,包括磁性填料和非磁性填料。制备方法为将液体环氧树脂组合物的组分按照比例称量后混合搅拌脱泡处理,即可得到。本发明的有益效果是:本发明添加磁性材料作为液体环氧树脂组合物的填料,赋予环氧树脂组合物以磁屏蔽效果,并通过对磁性材料的表面改性,提高其与环氧树脂之间的相容性,提高填充度,解决因磁性填料球形度太差导致的填充不足磁屏蔽效果差的问题,并实现磁性填料与非磁性填料之间的最佳配比,从而在实现高流动性的同时赋予组合物良好的自屏蔽效果,本发明提供的液体环氧树脂组合物在2~18GHz的频段下,具有优异的屏蔽性能,因此可将其用于SIP 封装,节省了封装后还需要在表面喷涂磁屏蔽材料的复杂工序。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明的技术方案在于设计一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物,在SIP封装结构中,有些元器件为无源器件,直接采用磁性材料作为填料,很容易导致无源器件的失效,故本发明对磁性填充料进行改性,一方面可以降低磁性材料对无源器件的干扰;另一方面采用氧化硅将磁性材料进行包覆,氧化硅表面存在的羟基,可以优化与基体环氧树脂之间的浸润性,提高流动性;最后,对包覆性的磁性材料进行表面修饰,进一步提高与环氧树脂的相容性,提高填料的填充量,降低封装后翘曲的风险。其包含如下成分:环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料、稀释剂、应力吸收剂、着色剂、流平剂、消泡剂。以下将对各组分进行详细说明和解释。
环氧树脂
本发明中的环氧树脂选自常温状态下为液体的环氧树脂,可以为双酚A类、氢化双酚A类、双酚F类、3,4-环氧环己基甲酸-3',4'-环氧环己基甲酯、3,4-环氧环己烯甲基,-3,4-环氧环己烯酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、双环戊二烯二环氧化物、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基对氨基苯酚、N,N,N,N-四缩水甘油基-4,4-二氨基二苯甲烷中,使用时可以单独使用或者任意组合使用。
固化剂
本发明中的固化剂可以选用胺类固化剂或酸酐类固化剂,胺类固化剂可以为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、2-乙基苯胺、4-乙基苯胺、二乙基甲苯二胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺、四乙烯五胺、间苯二甲胺、间苯二胺;酸酐类固化剂可以为四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、改性甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、4-甲基六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基丁二酸酐中,使用时可以单独使用或者任意组合使用。
关于液体环氧树脂与固化剂的当量比,即液体环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活泼氢的摩尔比,在反应中限制为0.5~1.5,优选为0.8~1.2。
固化促进剂
本发明中的固化促进剂选用氮杂环化合物、咪唑类化合物或者磷系固化促进剂,其中氮杂环化合物优选为1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU),咪唑类优选为液态咪唑类,包括1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑;含磷化合物优选为液态含磷化合物,包括甲基三丁基磷磷酸二甲酯、三苯基膦、三苯基膦与对苯醌的加成化合物。结合产品存储稳定性和实际应用条件,本发明优选液态咪唑类化合物作为固化促进剂,其添加量为全部液体环氧树脂组合物的0.1~1重量%,添加量过多对产品存储稳定性不利,添加量过少在实际应用中会出现固化不完全的问题。
填料
本发明中填料包括非磁性填料,并无特别限制,一般选用二氧化硅、氧化锆或碳酸钡。为了进一步提高液体环氧树脂组合物的流动性,优选为熔融球形二氧化硅,熔融球形二氧化硅的制备过程和制备原料往往会引入Na
为了实现电磁屏蔽,本发明还添加了电磁吸波材料,以硅氧化物包覆在导电材料或者磁性材料表面构成硅氧化物复合材料,且出于成本和加工性方面的考虑,优选为磁性材料,进一步优选为磁性金属氧化物如氧化铁、氧化钴、氧化镍、铁氧体、铁铝合金,从经济和工艺操作性角度考虑优选为磁性氧化铁。其中硅氧化物包覆层的厚度为100-200nm,当选择磁性氧化铁作为包覆内核时,其最大粒径为20μm,中值粒径(D50)为5~8μm。
为了提高磁性填料的流动性,从而提高填充量以增强屏蔽效果,本发明使用硅烷偶联剂对上述硅氧化物复合材料进行了表面改性,其中硅烷偶联剂没有特殊限制,可以举例如3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷。
对于填料的用量上,为了使封装后的产品翘曲满足不同使用场景的性能要求,其用量选择为全部液体环氧树脂组合物的75~90重量%,优选为78~89重量%,其中非磁性填料占液体环氧树脂组合物总质量的59~80%,当选择改性后的硅氧化物复合磁性材料作为磁性填料时,其占液体环氧树脂组合物的总量的 10%~30%,添加量太低,达不到屏蔽效果,添加量太高,又会影响产品的流动性。
稀释剂
为了降低液体环氧树脂组合物的粘度,本发明还添加了稀释剂。本发明中的稀释剂为环氧稀释剂,可以为单官能团、双官能团或多官能团环氧稀释剂,其中单官能团环氧稀释剂可以为丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、腰果酚缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚;双官能团环氧稀释剂可以为新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、二丙二醇缩水甘油醚;多官能团环氧稀释剂可以为丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、山梨醇缩水甘油醚;本发明可以选择以上中的任意一种或者多种组合使用,稀释剂添加量太少,降低粘度效果不明显,添加量太多,会降低耐热性,因此本发明中稀释剂的用量为液体环氧树脂组合物总质量的0.1-1%。
应力吸收剂
为了降低液体环氧树脂组合物的内应力,本发明还添加了应力吸收剂,可以为聚硅氧烷类、核壳-橡胶类、纳米粒子、热塑性树脂类,从产品粘度角度考虑,优选为聚硅氧烷类,结构如式(1)所示;
(其中m:20-40,n:1-5,l:1-5,R:碳原子数为1-5的烃基)
着色剂
为了使环氧树脂组合物封装后能够打标清晰,环氧塑封料中通常还需添加着色剂,本发明中优选为黑色有机色浆。
流平剂
为了降低产品在封装后的表面粗糙度,环氧塑封料中需添加一定量的流平剂,提高产品的表面流平性;本发明中的流平剂选自丙烯酸酯均聚物、丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷中的一种或至少两种的组合;优选地,所述流平剂选自聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物,以上流平剂单独一种是用或者任意组合使用。
消泡剂
为了减少封装过程中出现气孔的问题,环氧树脂组合物可以添加一定量的消泡剂,消泡剂分为破泡剂、抑泡剂、脱泡剂;本发明优先使用有机硅类或聚醚类消泡剂,其可以为聚二甲基硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚。
以下实施例和对比例中所采用的组分列举如下:
环氧树脂1:双酚A二缩水甘油醚,环氧当量170-180,25℃的熔融粘度 4500mPa.s,采用DIC公司生产的EXR-850-CRP;
环氧树脂2:双酚F二缩水甘油醚,环氧当量160-170,25℃的熔融粘度 2000mPa.s,采用DIC公司生产的EXR-830-LVP;
环氧树脂3:3,4-环氧环己烯甲基-3,4-环氧环己烯酸酯,商品牌号TTA21S,江苏泰特尔新材料科技有限公司;环氧当量126-135,25℃的熔融粘度 220-300mpa.s;
环氧树脂4:三缩水甘油基对氨基苯酚,商品牌号TTA500,江苏泰特尔新材料科技有限公司;环氧当量100-115,25℃的熔融粘度3000-6000mpa.s;
固化剂1:甲基六氢苯酐,选自濮阳惠成电子材料股份有限公司的B1015,粘度:50-80mpa.s(25℃),酸酐当量168;
固化剂2:改性甲基四氢苯酐,选自濮阳惠成电子材料股份有限公司的 B1014,粘度30~50mpa.s(25℃),酸酐当量166;
固化促进剂为:1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑,牌号2E4MZ-CN,日本四国化成;
非磁性填料:熔融球形二氧化硅,球形度99.9%,最大粒径20μm,中值粒径(D50):5~8μm;
稀释剂:丁基缩水甘油醚,商品牌号:YF-501,粘度:2mpa.s(25℃)
着色剂为:黑色有机色浆;
消泡剂为:二甲基硅氧烷;
应力吸收剂:环氧基改性硅油(粘度3000mpa.s,环氧当量9000);
流平剂:商品牌号:BYK605,选自毕克化学。
改性磁性填料的制备方法
将磁性填料(氧化硅包覆的氧化铁磁性颗粒,最大粒径20μm,D50:5~8μm,氧化硅层厚130nm,购自指南针科学城)装入三口烧瓶中,加入过量的环氧基偶联剂;在80~120℃的加热条件下搅拌8h以上,之后采用95%的无水乙醇洗涤过量的偶联剂,洗涤后将其在120℃下干燥24h以上,即可得到改性硅氧化物复合磁性颗粒。
实施例1
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、79质量份的填料1、10份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物1。
实施例2
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、74质量份的填料1、15质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物2。
实施例3
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、69质量份的填料1、20质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物3。
实施例4
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、64质量份的填料1、25质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物4。
实施例5
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、59质量份的填料1、30质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物5。
实施例6
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂2、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、79质量份的填料1、10质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物6。
实施例7
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、1.8质量份的固化剂1、1.8质量份的固化剂2、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、79质量份的填料1、10质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm 的转速下搅拌20min并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物7。
实施例8
称取3.0质量份的环氧树脂1、1.55质量份的环氧树脂3、4.05质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、79质量份的填料1、10质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物8。
实施例9
称取2.8质量份的环氧树脂1、1.0质量份的环氧树脂4、4.8质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、79质量份的填料1、10质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到9。
实施例10
称取5.1质量份的环氧树脂1、3.5质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂, 0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、49质量份的填料1、40质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物10。
对比例1
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、89质量份的填料1放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物11。
对比例2
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、84质量份的填料1、5质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物12。
对比例3
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、81质量份的填料1、8质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物13。
对比例4
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、54质量份的填料1、35质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物14。
对比例5
称取3.0质量份的环氧树脂1、2.0质量份的环氧树脂2、3.6质量份的固化剂1、0.2质量份的流平剂,0.5质量份的消泡剂、0.3质量份的稀释剂、0.5质量份的应力吸收剂、0.5质量份的炭黑、0.5质量份的固化促进剂、49质量份的填料1、40质量份的填料2放入双行星搅拌器中,在1000rpm的转速下搅拌20min 并用真空脱泡机对其脱泡处理3min,即得到液体环氧树脂组合物15。
测试方法
粘度测定:采用E型粘度计(型号:TVE-220H)以每分10转的条件进行测定,粘度单位Pa.s。
电磁屏蔽效应测定:使用矢量网络分析仪E507C对复合材料的电磁屏蔽效应及性测试。测试根据GB/T32596-2016标准方法。将得到的液态环氧树脂组合物与一定量的石蜡一起模具压制成2mm的环状样品,套于铜制探针上测试,测试频率为2~18GHZ。
以上实施例和对比例的各成分的含量及样品性能参数如表1、表2所示:
表1
表2
注释:★越多,代表屏蔽效果越好;
通过实施例1-5可以发现,改性磁性填料含量增加,电阻值随之下降,磁屏蔽效果增加,但因改性磁性填料相对于非磁性填料的流动性较差,故随着改性磁性填料含量增加,粘度也上升,从对比例1-5可以看出,改性磁性填料占比过多,能更大限度的降低电阻值,但会使产品的粘度大幅增加,磁性填料占比过少,虽然产品的粘度较小,但是电阻值却处于较高的水平。从实施例6-7中可以看出,固化剂不管是单独使用还是混合使用,都可以很好的实现液体环氧树脂组合物优异的流动性和低的电阻率;通过实施例7-9可以看出,不管是采用单一的环氧树脂还是多种环氧树脂组合方式,都可以很好的实现液态环氧树脂组合物优异的流动性和低的电阻率。对比例1中可以看出,虽然采用单独的非磁性填料氧化硅体系作为填充物可以降低粘度,但是液体环氧树脂组合物却具有较高的电阻值,起不到磁屏蔽的效果。
综上,本发明提供的液体环氧树脂组合物可以实现高流动性和自屏蔽的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
- 一种具有自屏蔽效应的液体环氧树脂组合物及其制备方法
- 用于中子屏蔽的环氧树脂组合物及其制备方法