Эпоксидная композиция Советский патент 1976 года по МПК C08L63/00 C08G59/50 

(54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение касается получения эпоксидных композиций, используемых для создания материалов электротехнического назначения например, для герметизации тонкопленочных электронных схем.

Известны эпоксидные композиции, состоящие из жидких эпоксидных смол и кристаллических солей ди и полиаминов с по- . лифенолами. Подобные композиции представляю:. собой пасты, сохраняющие жйзнеспособность в течение длительного времени на холоду и быстро огверждающиеся при нагревании.

Недостатком известных композиций я&ляется то, что они способны достаточно

быстро отверждаться только при температурах 120-150°С, Отверждение при 80100°С лимитируется скоростью плавления кристаллической соли (t пл. ), протекает чрезвычайно медленно и как иравило не дает монолитных полимеров. Кроме этого, для известных композ1щий характерен большой разброс значений прочностных показателей. Существуют технологи- ческг.-о тру аюсги, связа шые с измельчением кристаллических солей до размера 1 530 мк и с равномерным их распредэлением в смоле.

Цель изобретен1Ш - повыщение активности композиций при 80-120°С при сохранении длительной жизнеспособности в комндтных условиях, а также упрощение техноло- гИи и сужение разброса качественных показателей отвержде1шых.ког,шозиш1й. Поставленная цель достигается тем, что в качестве отвердителя в композицию на основе эпоксидной смолы введена аморфная соль полиамина, например основания Ма1шиха, с полифенолом при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Эпоксидная сьтола100

Отвердитель 0,3-8,0

Оптимальные результаты получены ири использовании 2,0-4,О вес.ч.. отвсфдителя. Предложенны ; отвердитель представляет собой аморфную соль поли-(диметиламиноалкил) производн.л-О фенола с па1ифеиолом. Такую соль получадот сплавле11ием полиак нна и полифенола пр:: 100-14О С или смешением компонентов в соответствующем

растворителе с последующим его yдaлeJ иe при указа)шой температуре.

Использование солей, пол ченных при температуре ниже 1ОО С, нежелательно, так как продукт совмещения представляет собой смесь кристаллической и амо.фюй солей. Выше 140 С аморфные соли также не образуются.

Полученные аморфные соли представляю собой низкоплавкие продукты, хорошо раст воримые в эпоксидных смолах.

Приготовленные композиции сохраняют жизнеспособность в течение 4-8 месяцев и отверждаются при 80-120 С за время от 20 мин до 5 час. В отвержденном соетоянии композиции имеют такие же свойсрва, как и на основе известных кристаллических солей, но восп1Х)из водим ость и стабильность их показателей в 1, раза выше.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодиль НИКОМ и термометром, загружают 53,08 г (0,2 моль) 2,4,6-трис(диметилалошометил)-фенола и 91,2 г дифенилолпропаиа

(0,4 моль). Реакш101шую смесь нагревают до 120-125 С и по мере растворения днфенилолпропана начинают перемешивашш. По достижении заданной температуры смесь перемешивают еще 1-1,5 час до получения гомогенной прозрачной массы. Продуктох- до 80-90 С и выливают на противень.

Получают 141,4 г твердого янтароподобного продукта (выход 99% от теоретического) с т. пл. 54-58°С.

Найдено, %: Н 5.70-5,95

Вычислено для соединения С Н ,., %: N 5,82.45 у а 3

Из 10О г эпоксидиановой смолы ЭД-8 (эпоксидное число 8-10) и 6 г синтезированного продукта получают композицию с жизнеспособностью при 25 С 2 месяца и временем желатиниаадии при , равном 20 мин.

Пример 2 . В условиях примера 1 из 53,08 г (0,2 моль) 2,4,6-трис-(диметиламиломотил)-( г, 136,8 г (0,6 моль) дифелилолпропана получают 187,98 г твердого прозрачного продукта желто-коричневого пвега (рыход 99% от теорет1П1еского) с т. нл. 62-65 С.

Найдено, %: N 4,21-4,57.

Вычислено для соединения

С. И-: N 4,42.

Из 100 г эпоксидиа 1овой смолы ЭД-8 и 6 г синтезированного продукта получают композицию с жизнеспособностью при 25 С л-4 месяца и временем желатинизации при 100°С, равном 5 мин.

Из 100 г той же смолы и 2 г синтезированного продукта получают композицию с

жизнеспособ)1остью при 25 С месяцев и временем желатинизации при , равно 26 мин.

Пример 3 . В условиях примера 1 из 53,08 г (0,2 моть) 2,4,6-грис-(диметиламинометил)фенола и 66 г (0,6 моль резорцина при 110-120°С получают 117,89 г твердого прозрач ного продукта красно-коричневого цвета (выход 99% от теоретического) с т. пл. 55-57°С.

Найдено, %: N 1,85-7,21

Вычислено для сиодинония

(

Из 100 г эпоксидиановой смелы ЭД-8 и 1,5 г синтезированного продукта получают композицию с жизнеспособностью при 18 месяцев и временем желатинизади при , равном 26 мин,

В композицию могут быть введены различные напатннтели, например пылевидный кварц или двуокись титана.

Пример 4 . 2 г соли, полученной но примеру 2, смешивают в шаровой мельнице со 10О г эпоксидной диановой смолы с эпоксидным числом 8-10 и 2О г пылевидного кварца, а затем сухую смесь ком- noHejuxjB гомогенизируют на вальцах. Поовальцовашгую массу дробят до частиц размерол-1 1-3 мм.

Физико-мехаш-гческке свойства порошковой композиции приведены в табл. 1.

6О

10

80

26

1ОО

20

12О

Порошковая композиция нмеег жизнеспособность более 18 месяцев и применяется для герметизации методом габлетирования малогабаритных изделий.

Пример 5 . 2 г соли, полученной по примеру 2, смешивают в шаровой мельнице со 10О г эпоксидной диановой смолы с эпоксидным числом 6-8 и 40 г двуокиси тита}1а. Сухую смесь гхэмогенизируют на вальцах, а затем измельчают до частиц

Режим формирования покрытия

8060-7О8040-6080

10О35-4010020-30 10О

12015-25 120

12015-20

Физико-мехалическое свойство

вОО-75О6-7

1О-12 5ОО-585

R

85О-95О . ,О- с9ОО-11ОО 14-18 5ОО-6ОО

размером 5О-8О мк. Порошковая компсь. зиция имеет жизнеспособность более 18 MI - сяцев и применяется для получения электроизоляционных и защитных покрытий, Nieгодом вихревого или электростатического напыления.

Режимы формирования покрытий на ос нове получешЕой композиции и их свойства приведены в табл. 2.

Таблица 2

Свойство покрытия

10 6,3-7,2-1О ° 4,7-4,5 ЗО-4О

3 5,1-10- - 4,7-4,5 35-1Г 1,6-10

1 4,1-10 - 4,0-4,5 ,(| 3,8-10

: р (3 . В условиях i :;)г ( jpfjiuKODViO композицию при 1:,:,л:ду1011 ем С(Х тлои1сн П и.чгредиолгов (в г):

Эпоксндная дипловая смола с

эпоксидным числокт 8-8,5

90

1:)поксиноволачная смола с

10

эпоксидным числом 19,5-20

Сааь по примеру 2

20

Пылевидный кварц

Отвержденная ко} позиция имеет физикомеханические свойства, аналопгчлые свойствам композиции примера 4, а ьремя жалатипизации при 8О С 50 мин, 100 С 20 мин, 120С 17 мин. Жизнеспособность композиции 15 .

Пример 7. В условиях примера 4 пол -чают порошковую композицию лри следующем соотношении ингредиентов в ; );

Сплав (9О г эпоксидной диано-

Бэй смолы с эпоксидным числам

я,..л.л и

вой смолы с эпоксидным чнсло .Зв,5.-37)

оплавления при на ;еселии способом

лрю-леру 22

кь-- Ц20

Огвержденн;зя кокптоаиция имеет фисзикомеханические свойства, аналогичные свойствам ко:.гг10зинии примера 4, а Ж ;латинизации при 80 i-.iHn, 35 мин, 120 С 30 мин.

Жизнеспособность композиции более 18 месяцев.

Пример 8 . В условиях примера 5 пол чают композицию при следующем соО7ношонил ингредиентов (в г); Эпоксидная диановая смола о эпоксидным числом 6-8100

Соль по примеру 24

Двуокись титана40

Жнз)геспособ1юсть лог пюзи;ши 6 месяце

tvlHH

i-GiiCiJMbi ф|0рмпрования покрьггий приведе-3 табл., Зо

Таблица ,3

отверждения

ра,

ьч::см, час

100

3S-..4O

1ОО

120

10-12

10О

Os5

1 р i: : в р 9с в ycJiOfjuix iipib. Ci i;oj.yi:aiOT порошковую холлоаицию up;; слйдуюпиум cooTKOiuejiHJi иигрсдно}пх;г (и у

3noK-;;;:,jHait дианоьая смола

с йпоисил ь;м чис;1О б-ч,-1UO

Дзуо:С1сь гкта);а40

5 Ж/гзнесчоссбпость композиции 3 месяца,

:.фек:к (е7:дгал113;щ; -г пр:: 20 глик,,

6 AiiJJis 12О-С 2,5 MKJ:.

о ч-и..мсханичс;скио харакгернстики поjiy iGiijiLJx ко пози;;ий 1р)//О ч::;1ы в табл. 4, -- злелтр ческ;,е С ,ю1и:т,: - ; табл 5.

9

5,8-7,7

620-720

9,5-13.2

857-958

100

12О

922-111014,1-19д2

По примеру 5, отвержденная

при температу10

Таблица 4

1,3 - 3,О

500 - 585

2,,06

512 - 614

Таблица 5

11 Формула изобретения

12

введена в качестве отвердителя аморфная соль полиамина, например основания Маш1Аха, с полифенолом при следующем ссютнощении компонентов, вес.ч.:

Эпоксидная смола10О

Отвердитель0,3-8,0

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что отвердитель представляет собой аморфную соль поли-(диметиламиноалкил) производного фенола с полиф©нолом.