高性能无卤阻燃环氧灌封胶及其性能研究

杨永梅

天津市合成材料工业研究所有限公司 天津 300220

灌封是将液态聚氨酯复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。这一过程常应用液态聚氨酯复合物灌封胶以达到制备绝缘材料的效果[1]。无卤阻燃环氧灌封胶复合材料的冲击强度和弯曲强度分别比纯环氧树脂提高303. 2% 和45. 5%。复合材料表现出比纯环氧树脂更低的热膨胀系数。现就高性能无卤阻燃环氧灌封胶及其性能分析研究如下：

1 无卤阻燃环氧灌封胶性能概述

通过制备无溶剂无卤含磷阻燃环氧树脂低黏度灌封胶真空导流树脂TJ-150，其主要分子结构中含有N/P阻燃环氧树脂，高性能无卤素阻燃环氧树脂，用于树脂灌注复合材料生产、真空导流复合材料的专门生产。

该材料的主要性能为低黏度，确保能够通过一系列增强剂快速注入。其机械强度的优异性使其适用于Kevla等碳纤维和芳纶的高性能增强材料。制备的材料在室温下固化，且仅在60-80°C中等温度中方能达到固化，实现完全机械性能的效果。该材料为可选择固化剂，是达到不同的适用期和脱模时间，混合发挥更精确的反应控制效果。

2 高性能无卤阻燃环氧灌封胶的制备和性能整合

2.1 材料制备

称取环氧树脂100～120份，增韧剂10～15份；环氧活性稀释剂8～20份，分散防沉剂0.5～1.0份，以及消泡剂0.5～1.0份混合形成第一混合物（均以按重量份数）。采用偶联剂改性的硅烷偶联剂-KH560的混合料40-70份制备得到高导热填料组分，将高导热填料组分加入第一混合物中形成第二混合物（方式同上）。采用偶联剂改性的结晶硅烷偶联剂-KH560的混合料10-20份制备得到无卤膨胀阻燃剂填料组分，将无卤膨胀阻燃剂填料组分加入第二混合物中混合脱泡后制备得到第一环氧组分。第二环氧组分的制备：按重量份数计，分别按照质量比为1:1.5-5称取甲基四氢酸酐和甲基六氢二甲酸酐的混合料100份，称取固化促进剂0.5～2.0份，以及消泡剂0.5份混合后脱泡，制备得到第二环氧组分；将第一环氧组分和第二环氧组分按照质量比为3-1:1混合，脱泡后于90℃进行第一次固化1h，再于120℃进行第二次固化3h，脱模制得样品。

2.2 相关技术指标

表1 相关技术指标

2.3 V-0级阻燃性燃烧实验表

表2 V-0级阻燃性燃烧实验表

2.4 性能分析

从材料的力学性能和化学性能分析来看，熄灭后的表面有致密的积炭层即使重新接触火源也无法燃烧，因此能避免复燃。由于燃烧时产生的只有磷酸和水，没有有毒气体和其他气体产生，因此符合环保及对人体身体健康的损害控制点。本次制备的材料性能很好，且适用期很长，很适用于大批量生产线。在元件或是线之间能够以其黏度小但渗透性强的特点，具有极高的填充性效果。在固化环节，因填充剂的粉体组分沉降较小，故分层较小。固化时，放热峰值和收缩值较小。材料的固化物电气、力学性能、耐热性好；其吸水性和线膨胀系数也很小，对很多的材料可以保持很好的黏性。灌封胶在特殊情况下，具有难燃、耐候、导热、耐高低温的性能。除此之外，以单/双组分环氧树脂灌封胶、硅橡胶灌封胶、室温硫化硅橡胶、双组分+成形硅橡胶灌封胶、双组分缩合型硅橡胶灌封胶、聚氨酯灌封胶、双组分聚氨酯灌封胶、UV灌封胶、UV光固化灌封胶、热熔性灌封胶等为主类型[2]。同时，室温下，用于硫化硅橡胶用于电子元件灌封时，可起到防潮、防尘、密封等作用，提高了使用的性能和参数的稳定效果。基于环氧树脂电子密封剂和封装此案例即印刷电路板的电性能，提高树脂与基体或填充剂之间的黏结力。

2.5 应用前景

应用于电子绝缘包封、管道防腐粉末、钢筋防腐粉末、mdf板材等粉体涂料领域的特种环氧；尤其在塑封料、电子包封料、ccl层压板、阻焊油墨等耐热材料，成型材料；涂料，黏接剂等。其中高软化点的树脂更适合阻焊油墨（绿油）中，其制品的自熄性、耐低温性、可塑性、紫外线稳定性及抗静电性均优于添加其他阻燃剂。

3 结束语

从上述高性能无卤阻燃环氧灌封胶的制备和性能优势分析中，证实无卤阻燃环氧树脂复合材料在应用领域具有极大的前景。