一种应变计的快速固化背胶的制作方法及应变计贴装方法

技术领域

本发明属于应变计贴装领域，涉及一种应变计的快速固化背胶的制作方法及应变计贴装方法。

背景技术

应变计传统安装方式为：先在弹性体上刷一层贴片胶，再将应变计贴在刷胶位置，挤出多余胶液与气泡后，通过加压及加热完成固化。该方法所得胶层厚度一致性差，操作步骤较繁琐。目前，已开发出一种自带中温半固化胶层的应变计，应用该应变计可省去刷胶步骤，且对胶层厚度一致性有很大提升。但随着传感器批量化生产的提速，对应变计的贴装效率也提出了更高要求。

传统安装方式及现有自带中温半固化胶层的应变计存在以下问题：

①固化温度高(≥180℃)：对于铝制传感器，温度超过170℃时弹性体强度下降，影响传感器性能；

②固化时间长：现有固化程序包含升温、保温、降温三阶段，保温时间≥2h，加上升温、降温后总固化时间约需6h。

③胶中卤素、VOC超过环保要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种应变计的快速固化背胶的制作方法及应变计贴装方法，降低了背胶应变计的贴装温度，缩短了贴装时间，并且背胶材料符合环保要求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种应变计的快速固化背胶的制作方法，包括以下过程：

S1，使用卤素含量≤900ppm，环氧当量在190～330g/eq以内的双酚A环氧，以质量份数记100份作为基础树脂，加入5～10份多官能度环氧树脂共混改性；

S2，加入5～8份增韧剂，通过预聚或共混的方式使其分散于体系中，得到混合环氧；

S3，将混合环氧与10～40份的固化剂预聚，得到改性环氧胶；

S4，加入100～230份符合VOC要求的溶剂对上述改性环氧胶进行溶解，配制成固含量为30％～50％的溶液型胶粘剂；再加入0.2～1份促进剂继续搅拌溶解至形成状态均一的胶液；

S5，将胶液涂敷在整板应变计背面，并挥发掉胶液内的溶剂，形成背胶层。

优选的，多官能度环氧树脂采用线性酚醛环氧、邻甲酚醛环氧、间苯二酚甲醛环氧、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧、均苯三酚环氧、缩水甘油胺型环氧和对氨基苯酚环氧的其中一种或任意几种。

优选的，增韧剂采用环氧系增韧剂、聚硫化合物、聚合物弹性体、热塑性树脂和超支化聚合物的其中一种。

优选的，固化剂采用DDS或DICY。

优选的，溶剂采用丙酮、乙酸甲酯、碳酸二甲酯或三种溶剂的随机组合。

优选的，促进剂采用改性胺类、咪唑类和三氟化硼络合物的其中一种。

优选的，S3中，固化剂在125～135℃下预聚0.5～2h。

优选的，S5中，在70～100℃下挥发掉胶液内的溶剂。

优选的，S5中，背胶层厚度为5±2μm。

一种带所述快速固化背胶应变计的贴装方法，包括以下过程：

将应变计带胶面向下放置在待贴片位置，先以加热90～130℃、加压0.7～1.5MPa的方式热压30～120s，完成预贴；

再以加热165～175℃、加压0.7～1.5MPa的方式热压30～40min，完成固化。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明降低了背胶应变计的贴装温度，满足了铝制传感器上的应变计贴装要求；并且降低了应变计的贴装时间，提高贴装效率，满足传感器生产中的高效贴装要求；背胶材料符合环保要求。

附图说明

图1为本发明的快速固化背胶与常规背胶在170℃下恒温DSC曲线对比图；

图2为本发明的应变计的快速贴装流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明所述的应变计的快速固化背胶的制作方法，包括以下过程：

S1，使用卤素含量≤900ppm，环氧当量在190～330g/eq以内的双酚A环氧，以质量份数记100份作为基础树脂，加入5～10份多官能度环氧树脂共混改性，提高体系反应活性。

多官能度环氧树脂采用线性酚醛环氧、邻甲酚醛环氧、间苯二酚甲醛环氧、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧、均苯三酚环氧、缩水甘油胺型环氧和对氨基苯酚环氧的其中一种或任意几种。

S2，加入5～8份增韧剂，通过预聚或共混的方式使其分散于体系中，得到混合环氧。

增韧剂采用环氧系增韧剂、聚硫化合物、聚合物弹性体、热塑性树脂和超支化聚合物的其中一种。

S3，将混合环氧与10～40份的DDS或DICY固化剂在125～135℃下预聚0.5～2h。预聚反应在降低了固化所需总能量的同时也提高了胶的粘度，使背胶具有良好的成膜性。

S4，加入100～230份符合VOC要求的溶剂对上述改性环氧胶进行溶解，配制成固含量为30％～50％的溶液型胶粘剂。溶剂采用丙酮、乙酸甲酯、碳酸二甲酯或三种溶剂的随机组合。

再加入0.2～1份促进剂继续搅拌溶解至形成状态均一的胶液。

促进剂采用改性胺类、咪唑类和三氟化硼络合物的其中一种。

S5，制作背胶时，可用旋转涂胶的方式将胶液涂敷在整板应变计背面，并在70～100℃下挥发掉其中溶剂，形成5±2μm厚的背胶层，并通过切分得到单片自带背胶应变计。

如图2示，该带有快速固化背胶应变计的贴装过程为：

将应变计带胶面向下放置在待贴片位置，先以加热90～130℃、加压0.7～1.5MPa的方式热压30～120s，完成预贴。

再以加热165～175℃、加压0.7～1.5MPa的方式热压30～40min，完成固化。

实施例1：

首先，使用卤素含量为900ppm、环氧当量为250g/eq的双酚A环氧树脂，100份的双酚A环氧树脂中，加入7份4,4’—二氨基二苯甲烷环氧树脂，在60℃条件下对两种树脂进行30min的混合搅拌。其次，在上述混合树脂中加入8份丁腈橡胶类增韧剂，并在120℃下反应2h至胶液均匀一致。接着，加入40份的DDS，并在130℃下预聚1h得到改性环氧胶。最后，取100份改性环氧胶溶入100份的丙酮的混合溶剂中，再加入0.2份的三氟化硼单乙胺，得到快速固化背胶。

实施例2：

首先，使用卤素含量为800ppm、环氧当量为190g/eq的双酚A环氧树脂，在100份的双酚A环氧树脂中，加入10份线性酚醛环氧树脂，在90℃条件下对两种树脂进行30min的混合搅拌。其次，在上述混合树脂中加入7份苯氧树脂类增韧剂，通过高剪切分散使苯氧树脂均匀分散至环氧中。接着，加入10份的DICY，在125℃下预聚2h得到改性环氧胶。最后，取100份改性环氧胶溶入160份的丙酮、乙酸甲酯的混合溶剂中，再加入1份的2-乙基-4-甲基咪唑，得到快速固化背胶。

实施例3：

首先，使用卤素含量为650ppm、环氧当量为330g/eq的双酚A环氧树脂，在100份的双酚A环氧树脂中，加入5份邻甲酚醛环氧树脂，在90℃条件下对两种树脂进行30min的混合搅拌。其次，在上述混合树脂中加入5份聚砜类增韧剂，通过高剪切分散使苯氧树脂均匀分散至环氧中。接着，加入35份的DDS，并在135℃下预聚0.5h得到改性环氧胶。最后，取100份改性环氧胶溶入230份的丙酮、乙酸甲酯或碳酸二甲酯的混合溶剂中，再加入0.7份的三氟化硼单乙胺，得到快速固化背胶。

如图1所示，经DSC测试，未改性的常用体系胶粘剂在170℃下约1h放热峰才能结束，而本发明制作的改性体系胶粘剂在170℃下20min内放热峰结束，完成固化。故本发明的背胶可实现170℃下30min内的快速固化。

下面结合附图2对本专利应变计的快速贴装方法做进一步说明：

预贴定位：将应变计带胶面向下放置在弹性体待贴片位置，应变计上表面依次放置聚四氟类膜、硅胶垫。先将快压机热板预热至90～130℃，再将上述弹性体放入快压机上下热板之间，在0.7～1.5MPa下热压30～120s以完成预贴。

快压固化：上述预贴有应变计的弹性体取出后，将热板预热至170℃，再次将弹性体放入快压机上下热板之间，在0.7～1.5MPa下热压30min，完成快压贴片。

完成快压贴片的应变计即可用于传感器后续生产或性能测试。经测试，其热输出、蠕变、回零性能与原自带中温半固化胶层的应变计接近，满足应力应变力传感器的应用要求，且固化时间更短。测试结果如表1所示：

表1快压贴片应变计性能测试结果

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本专利的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。