环氧树脂是指分子两端含有环氧基的热固性树脂的总称，环氧树脂的品种很多，通常有双酚A环氧树脂、双酚S环氧树脂、脂环族环氧树脂、酚醛环氧树脂等。其中应用较多的为双酚A环氧树脂，它占环氧树脂总产量的百分之八十以上。

潜伏性固化促进剂在环氧塑封料中的应用

王学东 

无锡化工研究设计院

 环氧树脂是指分子两端含有环氧基的热固性树脂的总称，环氧树脂的品种很多，通常有双酚A环氧树脂、双酚S环氧树脂、脂环族环氧树脂、酚醛环氧树脂等。其中应用较多的为双酚A环氧树脂，它占环氧树脂总产量的百分之八十以上。环氧树脂通常要用固化剂固化后才能发挥它的优良的粘结性、耐热性等优点。环氧树脂的用途有胶粘剂、浇注料、灌封料、塑封料等。

    环氧塑封料是以环氧树脂为基础树脂，以玻璃纤维为增强剂。配入无机填料、固化剂、脱模剂、促进剂等添加剂混炼而成。环氧模塑料可采用压缩成型和低压传递模塑成型方法封装：电磁铁、线圈、电器开关、变压器、各种电器接插件、电容器、二极管、集成电路、电动工具、绝缘转子、换向器、电网用高压复合绝缘子、高压开关等高压电器、洗衣机排水阀等。

    随着电子工业的飞速发展，环氧塑封料在IC、印制线路板、电容器、二极管等上封装应用越来越多。为了适应高效生产的需要，厂家要求环氧塑封料除了保证所封装材料的可靠性之外，还必须具有能够在一定的温度下快速固化而常温下贮存期较长的特点。电子工业封装用的环氧塑封料所用的环氧树脂为邻甲酚酚醛环氧树脂，固化剂为线性酚醛树脂。由于酚醛树脂为环氧树脂的高温固化剂，在没有固化促进剂存在时高温下需要较长时间才能凝胶。为此必须加入适当的固化促进剂以缩短凝胶时间。常用的促进剂有咪唑及改性咪唑、三苯基磷及其它路易斯碱类化合物等。但促进剂的加入通常会缩短环氧塑封料的贮存期且会导致成型时物料在模具中初始熔融粘度加大，从而不利于物料中夹带的气体的排除，最终影响制品的质量，甚至无法充满模具。

    理想的固化促进剂应具有潜伏特性，即在常温下促进效果很低，不影响贮存性，而在一定的高温下能起高效促进作用。该类促进剂主要有改性咪唑及咪唑盐等。其中一种改性咪唑（代号为GM—2）为二甲基咪唑和某种化合物（G）的络合物，常温下其在环氧树脂中的溶解度很小，且由于杂环上的叔胺附近引入庞大的基团，从而降低了叔胺的活性。而当塑封料温度达到130℃以上时该改性咪唑可以溶解于环氧树脂中，并迅速分解为二甲基咪唑和化合物（G）。二甲基咪唑起促进作用，化合物（G）在高温下亦可参与反应。该促进剂对塑封料的贮存性无影响，110℃以下一小时不导致塑封料凝胶，而在160℃以上具有快速促进固化的特点。和用二甲基咪唑作为促进剂相比，塑封料的热变形温度可提高8℃左右，耐水解性更好，常温贮存可达六个月左右。

项目	A  (二甲基咪唑为促进剂)	B （GM—2为促进）
甲酚酚醛环氧树脂  （环氧当量220-235）	100	100
酚醛树脂	50	50
熔融二氧化硅   （600目、100目）	375	375
脱模剂	9	9
偶粘剂KH—560	1	1
增韧剂	5	5
促进剂	2（二甲基咪唑）	2（以二甲基咪唑含量计）
消泡剂	0.75	0.75
白炭黑	5	5

 

性能	配方A	配方B
凝胶时间（160℃）秒  （145℃）秒 （130℃）秒	47 93 625	42 72 230
热变形温度℃	173	165
弯曲强度MPa	123	118
冲击强度KJ/m2	12	15
击穿电压KV/mm	21	20

    电子级环氧塑封料主要的生产国为日本、美国，其综合性能较国内的生产塑封料好。国内厂家应加大塑封料助剂开发的力度，才能使我国环氧塑封料技术得以提高，不断满足日益增长的电子工业的特殊需要。