[发明专利]一种环氧树脂粘结膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种环氧树脂粘结膜及其制备方法，尤其涉及一种柔韧性、强度、粘结性优异的环氧树脂粘结膜及其制备方法。

背景技术

    环氧树脂以其优异的粘结性、低交联收缩率、化学稳定性、电子绝缘性、热稳定性、易加工性及成本低廉，作为粘结材料在涂料、油漆、半导体器件等行业中都有很重要的应用。但是其交联固化后交联密度高、内应力大、质脆、耐冲击性差，在一定程度上限制了它的应用。

围绕环氧树脂粘结剂的增韧改性，国内外已有很多专利文献。CN20031011182公开了一种挠性热固化胶膜及其制备方法，该胶膜主要以环氧树脂为主体，丁腈橡胶增韧，芳香胺类固化剂固化。虽然组合物中丁腈橡胶改性环氧树脂可以取得较好的增韧效果，但该胶膜粘结性一般，强度不高且成本较高。聚硫橡胶增韧环氧树脂胶粘剂，粘结强度较差，且具有很大的刺激性气味，使用极不方便且难以同时满足一些高技术领域对材料柔韧性、强度和粘结性的综合考虑。

丙烯酸酯橡胶(ACM)是丙烯晴(AN)，丙烯酸丁酯(EA)，丙烯酸乙酯(BA)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)组成的无规共聚物，其分子极性强、耐油性能、力学性能优异，同时丙烯酸酯橡胶具有良好的抗热氧化性能。鉴于含有丙烯酸酯分子链中EA和BA等组分，预计丙烯酸酯与环氧树脂具有良好的热力学相容性，这对于提高环氧树脂改性材料的柔韧性至关重要。此外，丙烯酸酯橡胶的各共聚单体极性强，在提高环氧树脂韧性的同时不损坏环氧树脂的粘接性能，并可通过调节共聚组分实现共混体系的柔韧性、强度和粘结性的平衡。此外，丙烯酸酯橡胶分子链中的环氧基团还可与环氧树脂发生共交联，从而获得具有良好界面的高性能环氧树脂材料。

    蒙脱土由于其独特的结构优势, 来源易, 价格低而受到大家的青睐和重视。众多理论和研究均证明，其在聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的制备与研究中表现出一定的重要性。蒙脱土与聚合物在纳米尺度的复合使材料具有比重轻, 耐热性好, 阻隔性、耐老化性、阻燃性优良等特点, 并且复合材料具有较好的尺寸稳定性和透明性。且有机修饰蒙脱土在高分子基体中可以很好的分散和单体或聚合物插层反应的进行, 并增强粘土片层与聚合物两相间的界面粘结, 有助于提高复合材料的性能。

发明内容

本发明所需解决的技术问题：一、合理控制组合物中环氧树脂预聚体和丙烯酸酯橡胶的组分比（质量比）使得改性体系在固化交联之前为热力学相容体系而固化时发生反应诱导相分离（RIPS），这是获得较好增韧效果的必要条件之一；二、将蒙脱土均匀分散在环氧树脂/丙烯酸酯橡胶共混体系中；三、用与目前工业相近的工艺流程制备粘结膜并对其强度、柔韧性、粘结性进行测试。

本发明的一个目的是针对现有技术环氧树脂增韧剂的缺点，提供一种强度、柔韧性、粘结性优异的高性能环氧树脂粘结膜。

本发明所述的粘结膜为50～200um厚的薄膜，薄膜材料的组分包括环氧树脂（EP）、丙烯酸酯橡胶（ACM）、固化剂和蒙脱土，其中环氧树脂（EP）的质量分数为30～60﹪，丙烯酸酯橡胶（ACM）的质量分数为20～60﹪，固化剂的质量分数为7.5～15﹪，蒙脱土的质量分数为0～10﹪；其中环氧树脂（EP）与固化剂的质量含量比为3～5:1；

所述的环氧树脂（EP）为双酚A缩水甘油醚DGEBA，Ev = 0.51，结构式为：

 ，n=2～5；

所述的丙烯酸酯橡胶（ACM）为丙烯晴(AN)、丙烯酸丁酯(EA)、丙烯酸乙酯(BA)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)的无规共聚物，为成熟的现有产品，可以市场购买取得。

所述的固化剂为4，4’—二氨基二苯基甲烷（DDM）；

所述的蒙脱土为有机修饰蒙脱土，蒙脱土中的有机基团包括三个基团，其中一个为C14～C18的烷基，另两个为所有带有羟基或羧基的有机基团。该有机修饰蒙脱土为成熟的现有产品，可以市场购买取得。

本发明的另一个目的是提供一种制造该环氧树脂粘结膜的方法。

本发明方法的具体步骤是：