一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

2.柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。简称软板或fpc，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。为了使柔性线路板上进行焊接或插拔器时有足够的支撑强度，柔性线路板常常需要在局部位置粘结上补强作为支撑体，提高插接部位的强度，方便产品的整体组成。根据用途的不同，聚酰亚胺基材的补强垫板可分为单层补强垫板和复合补强垫板，复合型补强垫板是采用不同厚度的聚亚酰胺薄膜搭配不同厚度的胶黏剂，固化后组合成厚度不同的复合型聚亚酰胺补强垫板，然而由于胶黏剂的种类和固化因素的影响，补强板表面易出现鱼眼、凹坑等外观不良及耐热，耐候性差等缺陷，严重影响补强板后续的使用。
3.目前使用的胶粘剂粘接性和耐高温性较差，不易散热，在高温下易老化，从而影响电路板的稳定性和可靠性。

技术实现要素：

4.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，该环保胶黏剂不仅强度高，固化速度有所提高，而且胶体具有良好的热稳定性、耐高温性、绝缘性能，适合电子线路垫板的胶结，且原料配比科学合理，环保无污染。
5.本发明的另一目的在于提供一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，该制备方法简单，操作控制方便，生产的产品质量高，成本低，利于工业化生产，同时可有效克服以往电路板专用胶粘剂存在的弊端。
6.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂20-30份、氯丁橡胶20-30份、改性填料4-8份、偶联剂1-5份、溶剂30-60份、固化剂1-5份、氯化石墨烯6-14份、水玻璃10-20份、聚乙烯醇1-5份、抗氧剂0.1-3份、无机粉体1-5份、热塑性聚酰亚胺15-30份和增韧剂1-5份。
7.本发明中的环保胶黏剂采用上述原料制得，而利用上述原料制得的环保胶黏剂不仅强度高，固化速度有所提高，而且胶体具有良好的热稳定性、耐高性、绝缘性能，适合电子线路垫板的胶结，且原料配比科学合理，环保无污染。而其中采用的热塑性聚酰亚胺优良的耐热性、较高玻璃化转变温度，优良的铜箔粘合性和可压合性，环氧树脂的添加显著改善了其粘接性，保证最终制得的环保胶黏剂具有较高的玻璃化转变温度、优良的耐热性、耐老化性、阻燃性以及与pi膜和铜箔优良的粘接效果；再者通过聚乙烯醇与水玻璃发生交联反应，使胶黏剂形成较多孔洞，孔洞的尺寸也比原来变大，分子间存在一定程度的粘接，形成明显的网络互穿结构，提高了胶黏剂的致密性，配合热塑性聚酰亚胺与改性填料的添加，能够赋
予胶黏剂耐热、耐水、耐化学腐蚀的优异性能，同时能够提高胶黏剂在被粘物上的延展性，从而提高胶接强度；而加入的氟化石墨烯在胶黏剂中起到了应力吸收的作用，降低了固化应力和模量，而断裂伸长率却并不大，胶易于分开；氯丁橡胶的加入使得胶粘剂更适用于柔性物体的粘合，能够缓解由于膨胀或收缩而引起的应力集中问题，使最终制得的胶粘剂的综合性能得到很大的提升。
8.优选的，所述改性填料通过如下步骤制得：按照重量份计，将20-40份纳米氧化锌、3-6份硅烷偶联剂kh550加入1-5份酒石酸中混合搅拌均，然后以400-800r/min研磨20-40min，得到改性填料。
9.本发明中的改性填料通过上述方法制得，而上述方法制得中利用硅硅烷偶联剂kh550和酒石酸进行研磨改性处理后，添加到环保胶黏剂的原料中可起到增粘补强和导热的作用，还具有良好的导热性和优异的耐老化性能。
10.优选的，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
11.优选的，所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.6-1.0:0.8-1.2:0.4-0.8组成的混合物。
12.本发明中采用的上述特定比例的溶剂可以辅助提升胶粘剂各原料之间的分散融合，使最终制得的胶粘剂的综合性能得到提升。
13.优选的，所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸特丁酯中的一种或多种。
14.本发明中采用的上述固化剂易于固化，性能稳定，具有简化环保胶黏剂应用的配合手续。
15.优选的，所述增韧剂为羧基液体橡胶。本发明中采用的增韧剂与树脂相容性好，耐油性优良。
16.优选的，所述抗氧剂为n,n'-二仲丁基对苯二胺、抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或多种。
17.优选的，所述无机粉体为白炭黑、氧化锆粉、滑石粉、硅微粉中的一种或多种。
18.本发明还提供了一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
19.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合15-25min，得到混合物a，备用；
20.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至40-60℃持续搅拌15-25min，得到混合物b，备用；
21.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应3-5h，得环保胶黏剂。
22.本发明中的环保胶黏剂通过上述方法制得，而利用上述方法制得环保胶黏剂不仅强度高，固化速度有所提高，而且胶体具有良好的热稳定性、耐高性、绝缘性能，适合电子线路垫板的胶结，且原料配比科学合理，环保无污染。而该制备方法简单，操作控制方便，生产的产品质量高，成本低，利于工业化生产，同时可有效克服以往电路板专用胶粘剂存在的弊端。
23.本发明的有益效果在于：本发明的环保胶黏剂不仅强度高，固化速度有所提高，而且胶体具有良好的热稳定性、耐高温性、绝缘性能，适合电子线路垫板的胶结，且原料配比科学合理，环保无污染。
24.本发明一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法简单，操作控制方便，生产的产品质量高，成本低，利于工业化生产，同时可有效克服以往电路板专用胶粘剂存在的弊端。
具体实施方式
25.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
26.实施例1
27.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂20份、氯丁橡胶20份、改性填料4份、偶联剂1份、溶剂30份、固化剂1份、氯化石墨烯6份、水玻璃10份、聚乙烯醇1份、抗氧剂0.1份、无机粉体1份、热塑性聚酰亚胺15份和增韧剂1份；所述环氧树脂采用江西省富彩环保科技有限公司生产的型号为zy002的环氧树脂，所述热塑性聚酰亚胺采用东莞华塑之星新材料科技有限公司生产的ultem pei塑胶粒。
28.所述改性填料通过如下步骤制得：按重量份计，将20份纳米氧化锌、3份硅烷偶联剂kh550加入1份酒石酸中混合搅拌均，然后以400r/min研磨20min，得到改性填料。
29.所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
30.所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.6:0.8:0.4组成的混合物。
31.所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜。所述增韧剂为羧基液体橡胶。所述抗氧剂为n,n'-二仲丁基对苯二胺。所述无机粉体为白炭黑。
32.所述用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
33.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合15min，得到混合物a；备用；
34.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至40℃持续搅拌15min，得到混合物b，备用；
35.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应3h，得环保胶黏剂。
36.实施例2
37.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂23份、氯丁橡胶23份、改性填料5份、偶联剂2份、溶剂38份、固化剂2份、氯化石墨烯8份、水玻璃13份、聚乙烯醇2份、抗氧剂1份、无机粉体2份、热塑性聚酰亚胺18份和增韧剂2份；所述环氧树脂采用江西省富彩环保科技有限公司生产的型号为zy002的环氧树脂，所述热塑性聚酰亚胺采用东莞华塑之星新材料科技有限公司生产的ultem pei塑胶粒。
38.所述改性填料通过如下步骤制得：按重量份计，将25份纳米氧化锌、3.8份硅烷偶联剂kh550加入2份酒石酸中混合搅拌均，然后以500r/min研磨25min，得到改性填料。
39.所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
40.所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.7:0.9:05组成的混合物。
41.所述固化剂为过氧化二苯甲酰。所述增韧剂为羧基液体橡胶。所述抗氧剂为抗氧剂168。所述无机粉体为氧化锆粉。
42.所述用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
43.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合18min，得到混合物a，备用；
44.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至45℃持续搅拌18min，得到混合物b，备用；
45.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应3.5h，得环保胶黏剂。
46.实施例3
47.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂25份、氯丁橡胶25份、改性填料6份、偶联剂3份、溶剂45份、固化剂3份、氯化石墨烯10份、水玻璃15份、聚乙烯醇3份、抗氧剂2份、无机粉体3份、热塑性聚酰亚胺23份和增韧剂3份；所述环氧树脂采用江西省富彩环保科技有限公司生产的型号为zy002的环氧树脂，所述热塑性聚酰亚胺采用东莞华塑之星新材料科技有限公司生产的ultem pei塑胶粒。
48.所述改性填料通过如下步骤制得：按重量份计，将30份纳米氧化锌、4.5份硅烷偶联剂kh550加入3份酒石酸中混合搅拌均，然后以600r/min研磨30min，得到改性填料。
49.所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
50.所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.8:1.0:0.6组成的混合物。
51.所述固化剂为过氧化苯甲酸特丁酯。所述增韧剂为羧基液体橡胶。
52.所述抗氧剂是由n,n'-二仲丁基对苯二胺、抗氧剂168、抗氧剂1010按照重量比为0.8:0.6:1.0组成的混合物。
53.所述无机粉体为滑石粉。
54.所述用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
55.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合20min，得到混合物a，备用；
56.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至50℃持续搅拌20min，得到混合物b，备用；
57.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应4h，得环保胶黏剂。
58.实施例4
59.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂28份、氯丁橡胶28份、改性填料7份、偶联剂4份、溶剂48份、固化剂4份、氯化石墨烯12份、水玻璃18份、聚乙烯醇4份、抗氧剂2.5份、无机粉体4份、热塑性聚酰亚胺27份和增韧剂4份；所述环氧树脂采用江西省富彩环保科技有限公司生产的型号为zy002的环氧树脂，所述热塑性聚酰亚胺采用东莞华塑之星新材料科技有限公司生产的ultem pei塑胶粒。
60.所述改性填料通过如下步骤制得：按重量份计，将35份纳米氧化锌、5.2份硅烷偶联剂kh550加入4份酒石酸中混合搅拌均，然后以700r/min研磨35min，得到改性填料。
61.所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
62.所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.9:1.1:0.7组成的混合物。
63.所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜。所述增韧剂为羧基液体橡胶。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述无机粉体为硅微粉。
64.所述用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
65.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合23min，得到混合物a，备用；
66.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至55℃持续搅拌23min，得到混合物b，备用；
67.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应4.5h，得环保胶黏剂。
68.实施例5
69.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，包括如下重量份的原料：环氧树脂30份、氯丁橡胶30份、改性填料8份、偶联剂5份、溶剂60份、固化剂5份、氯化石墨烯14份、水玻璃20份、聚乙烯醇5份、抗氧剂3份、无机粉体5份、热塑性聚酰亚胺30份和增韧剂5份；所述环氧树脂采用江西省富彩环保科技有限公司生产的型号为zy002的环氧树脂，所述热塑性聚酰亚胺采用东莞华塑之星新材料科技有限公司生产的ultem pei塑胶粒。
70.所述改性填料通过如下步骤制得：按重量份计，将40份纳米氧化锌、6份硅烷偶联剂kh550加入5份酒石酸中混合搅拌均，然后以800r/min研磨40min，得到改性填料。
71.所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
72.所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为1.0:1.2:0.8组成的混合物。
73.所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜。所述增韧剂为羧基液体橡胶。所述抗氧剂为n,n'-二仲丁基对苯二胺。所述无机粉体为白炭黑。
74.所述用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：
75.s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合25min，得到混合物a，备用；
76.s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至60℃持续搅拌25min，得到混合物b，备用；
77.s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应5h，得环保胶黏剂。
78.对比例1
79.本对比例与上述实施例1的区别在于：本对比例中环保散热性润滑剂的原料中没有添加改性填料和聚乙烯醇，本对比例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
80.对比例2
81.本对比例与上述实施例3的区别在于：本对比例中环保散热性润滑剂的原料中没
有添加热塑性聚酰亚胺和氯化石墨烯，本对比例的其余内容与实施例3相同，这里不再赘述。
82.对实施例1、3、5和对比例1-2制得的环保散热性润滑剂进行性能测试，测试结果如下1表所示：
83.拉伸强度测试、断裂伸长率：按照gb/t 130776-2014进行测试。
84.粘度：依据，按照标准gb/t 10247-2008来测定；
85.硬度：按gb/t 531-2008测试邵氏a硬度；
86.阻燃性：按ul 94测试阻燃级别；
87.耐热性：按gb/t 1634-79测试热变形温度。
88.表1
[0089][0090]
由实施例1、3、5和对比例1-2的对比可知，采用热塑性聚酰亚胺、氯化石墨烯、改性填料和聚乙烯醇的环保散热性润滑剂具有较好力学性能和阻燃、耐热作用，具有广阔的市场前景和应用价值。
[0091]
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：包括如下重量份的原料：环氧树脂20-30份、氯丁橡胶20-30份、改性填料4-8份、偶联剂1-5份、溶剂30-60份、固化剂1-5份、氯化石墨烯6-14份、水玻璃10-20份、聚乙烯醇1-5份、抗氧剂0.1-3份和无机粉体1-5份。2.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述环保胶黏剂还包括热塑性聚酰亚胺15-30份和增韧剂1-5份。3.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述改性填料通过如下步骤制得：按照重量份计，将20-40份纳米氧化锌、3-6份硅烷偶联剂kh550加入1-5份酒石酸中混合搅拌均，然后以400-800r/min研磨20-40min，得到改性填料。4.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述溶剂是由丙酮、丁酮和异佛尔酮按照重量比为0.6-1.0:0.8-1.2:0.4-0.8组成的混合物。6.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸特丁酯中的一种或多种。7.根据权利要求2所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述增韧剂为羧基液体橡胶。8.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述抗氧剂为n,n'-二仲丁基对苯二胺、抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂，其特征在于：所述无机粉体为白炭黑、氧化锆粉、滑石粉、硅微粉中的一种或多种。10.一种根据权利要求2-9任一项所述的用于电路板复合垫板的环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制得：s1、按照重量份，将增韧剂进行炼制处理，将环氧树脂、氯丁橡胶加入溶剂中搅拌至均匀后再将炼制处理后的增韧剂加入继续搅拌混合15-25min，得到混合物a，备用；s2、按照重量份，将氯化石墨烯、水玻璃、聚乙烯醇、无机粉体、热塑性聚酰亚胺混合加热至40-60℃持续搅拌15-25min，得到混合物b，备用；s3、将改性填料、偶联剂、固化剂、抗氧剂和步骤s2中得到的混合物b加入步骤s1中得到的混合物a中，搅拌反应3-5h，得环保胶黏剂。

技术总结

本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种用于电路板复合垫板的环保胶黏剂及其制备方法，包括如下重量份的原料：环氧树脂20-30份、氯丁橡胶20-30份、改性填料4-8份、偶联剂1-5份、溶剂30-60份、固化剂1-5份、氯化石墨烯6-14份、水玻璃10-20份、聚乙烯醇1-5份、抗氧剂0.1-3份和无机粉体1-5份。本发明的环保胶黏剂不仅强度高，固化速度有所提高，而且胶体具有良好的热稳定性、耐高温性、绝缘性能，适合电子线路垫板的胶结，且原料配比科学合理，环保无污染；环保胶黏剂的制备方法简单，操作控制方便，生产的产品质量高，成本低，利于工业化生产，同时可有效克服以往电路板专用胶粘剂存在的弊端。可有效克服以往电路板专用胶粘剂存在的弊端。