环氧树脂灌封及灌封材料——组分

环氧灌封料的主要组分及作用

1、环氧树脂

环氧树脂是环氧灌封料的主要组分。低分子液态双酚A型环氧树脂是其首选品种，这种环氧树脂黏度小，流动性好，在不用或少用稀释剂情况下，可加人大量填充剂。更主要的是它综合性能好，价格低廉。常用的牌号有：E-51、E-54、E-44等。据专家介绍，配方中部分或全部使用多官能环氧树脂，如F-51、F-44酚醛环氧树脂等，可获得耐热性更高的环氧灌封料。

欲获得耐候性优良的环氧灌封料，则应全部使用脂环族环氧树脂，如TDE-85、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、氢化双酚。A环氧树脂等。

2、固化剂

固化剂是环氧树脂灌封料另一主要组分。选用不同的固化剂，可获得性能不同的环氧灌封料。在灌封料配方体系中，最常用的有胺和酸酐两大类固化剂。

(1)胺类固化剂，是室温固化灌封料通常采用的固化剂。一般脂肪胺固化剂，虽可在室温下固化环氧树脂，但它刺激性大、加量小、适用期短、放热峰高、易与空气中二氧化碳反应而无法得到表面光亮平整的固化物，通常很少采用。多数情况是使用它们的改性物，如：593、793固化剂等。与脂肪胺相比，改性胺类固化剂刺激性显著减小，配合用量相应增大，降低了放热峰，延长了适用期，固化物表面状况也有改善。

芳胺类固化剂虽然固化物性能优异，但因它们多是固体，需加热固化，使用不方便。在灌封料中不常使用。近年开发的改性苯胺-甲醛缩合物，是低黏度液体，可在常温下固化环氧树脂，配合用量大，放热峰低，固化物表面平整光亮，是一种较好的液体芳胺固化剂。缺点是色泽较深，多用于黑色环氧灌封料。

(2)酸酐类固化剂，是双组分加热固化环氧灌封料最重要的固化剂。常用的品种有液体甲基四氢邻苯二甲酸酐、液体甲基六氢邻苯二甲酸酐等，这类固化剂黏度小，配合用量大，能在灌封料配方中起到固化、稀释双重作用，加入叔胺类促进剂后，可在80～120℃条件下固化，并在作业温度下(30～40℃)有4h以上的适用期。固化放热缓和，固化物综合性能优异?

3、稀释剂

稀释剂组分的作用是：降低灌封料体系黏度，改善工艺性，提高浸渗性，增加填充剂用量。做为灌封料使用的稀释剂，必须是可参于固化反应的高沸点低黏度液体，即活性稀释剂。灌封料常用的有丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚等。对于单官能活性稀释剂用量一般为10～15 PHR双官能活性稀释剂一般为15～20PHR，加量过大也会导致固化物性能的恶化。

4、填充剂

灌封料填充剂一般为无机粉体材料。填充剂的加入可有效地降低材料成本，更为重要的是，可在多方面提高材料性能。与环氧树脂相比，许多填充剂有更低的线胀系数和吸水率，更高的导热性和绝缘性。因此，在配方中加入足够量的填充剂可明显改善灌封料的工艺性和固化

物的综合性能。如：可抑制反应热延长适用期、降低固化放热峰；减少固化收缩和材料的线膨胀系数；提高固化物的机械强度、耐电弧性、耐表化性和传热性等。

从化学角度看，填充剂必须是中性或弱碱性，不含水分，对环氧树脂和固化剂为惰性。从工艺角度看，填充剂粒度一般要在400目以上，与树脂亲合力好，沉淀性小，其用量对体系黏度无急剧增加，且不含磁性材料和金属杂质。

填充剂用量依配方体系和工艺要求而定，简单地讲，就是能满足灌封工艺和产品技术要求的最大加入量。

环氧灌封料常用的填充剂有二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、氢氧化镁以及硅灰石等粉体材料。经硅氧烷、钛酸酯等偶联剂处理的“活性”填充剂，不仅可提高填充剂用量，还可明显地提高材料的力学性能和耐潮湿性能。

5、增韧剂

对于室温固化灌封料及一般条件下使用的热固化小型制件灌封，很少考虑添加增韧剂，但对于较大制件及埋封铁心、磁芯，或在冷热交变剧烈环境下使用的制件的灌封，增韧剂是必不可少的。传统的增韧剂如：邻苯二甲酸二丁酯、聚酯、聚醚等，虽然可在一定程度上改善热固化环氧灌封料的抗开裂性能，但会使材料的耐热性明显下降。据专家介绍，端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)和国内近年开发的“奇土”增韧剂，由于它们在加热固化时，在体系内形成增韧的“海岛结构”，使材料抗开裂性成倍的提高，而对耐热性影响不大，是目前较好的增韧剂。其加入量为10～20PHR。

6、促进剂

双组分环氧-酸酐灌封料，一般要在140℃左右长时间加热才能固化。这样的固化条件，不仅造成能源的浪费，且多数电子器件中的元件、骨架外壳是难以承受的。配方中加入促进剂组分则可有效地降低固化温度、缩短固化时间。常用的促进剂有：苄基二甲胺、DMP-30等叔胺。也可使用咪唑类化合物。一般用量为酸酐固化剂的0.3%～3%，在此范围内，用量越大促进效果越明显，应根据选用促进剂的种类和设定的工艺条件而定。

7、其他组分

为满足灌封件特定的技术、工艺要求，还可在配方中加入其他组分。加人防沉剂、消泡剂可改善材料的工艺性；阻燃剂可提高材料的使用安全性；偶联剂可改善材料的粘接性和防潮性；着色剂用以满足制件外观要求等。

在这里需要进一步说明的是，虽然环氧树脂灌封料原料组分众多，实际上我们只将环氧树脂和固化剂做为A、B两大基础组分，其他组分则可根据其性质和灌封材料的工艺要求并人上述两大基础组分中，并根据要求进行加工处理，即可成为双组分环氧灌封料。