环氧树脂灌封及灌封材料——组分
环氧树脂灌封胶资料
环氧树脂灌封胶资料
环氧树脂灌封胶是一种灌封树脂，它由多种有机物，如颗粒，炭黑，
氧化亚铁，二氧化硅，纤维素，和环氧树脂，组成。
它具有优良的抗老化
性和抗渗漏性能，可以有效地保护管道和阀门免受阳光，水，污染物等的
侵蚀，以及延长其使用寿命。
环氧树脂灌封胶的使用方法是：1.根据实际需要，将所需环氧树脂灌
封胶加入容器中，并在其中加入所需的干燥剂，如氧化亚铁，炭黑和二氧
化硅等；2.将混合剂按照技术要求，分别涂抹于受保护的部位，如阀门口，管道拐弯处等，并根据需要将颗粒细小的纤维素加入混料中，以增强灌封
效果；3.将混合物以滚涂，涂抹或喷涂的方式覆盖受保护的部位，并在室
温下施加正常的压力。
环氧树脂灌浆材料讲解
环氧树脂灌浆材料介绍1．环氧灌浆料的工程应用环氧灌浆料作为一种化学灌浆材料，与普通混凝土相比，具有强度高，粘结力强，耐化学腐蚀，耐寒，耐热，耐冲击和振动等优点，在工程中的应用取得了良好的效果。
广泛用于混凝土裂缝修补、混凝土构件的加固补强，易受化学侵蚀的设备基础区域灌浆，机械设备的地脚螺栓、机座与混凝土基础之间的灌浆，压缩机、泵、冲压机、粉碎机、球磨机等高振动性设备的二次灌浆安装。
轨道基础、桥梁支撑座等受强压力区域灌浆预制构件的灌浆等。
2．环氧灌浆料的组成环氧灌浆料主要由环氧树脂、固化剂、稀释剂、增韧剂、填料、骨料以及其他助剂等组成。
环氧灌浆料的各组分对其性能有很大的影响，选择合适的各组分类型及用量，才能配制出性能优良的环氧灌浆料。
(1 环氧树脂是灌浆料的主体，常温条件下本身不会固化，加入固化剂能进行交联固化反应，生成体型网状结构，具有许多优良性能。
(2 固化剂用于和环氧树脂进行固化反应，类型很多, 如脂肪族胺类、芳香族胺类、酸酐类、其它树脂类等。
固化剂选择得当，可在满足工程性能要求的同时改善工艺操作条件。
(3 稀释剂可以降低环氧树脂的粘度，满足灌浆料可灌性的要求。
采用活性稀释剂，参与环氧树脂和固化剂的交联反应，没有小分子挥发物，为百分之百的固含量，对环境友好，性能优秀。
(4 增韧剂可以增加环氧树脂的韧性，改善环氧树脂固化物的脆性，提高抗弯及抗冲强度。
在使固化物的抗压强度下降很少的同时，增韧剂的加入可大幅提高环氧树脂固化物的抗拉强度。
(5 填料的加入可以减少环氧树脂的用量，降低成本。
如应用得当，还可以减小热膨胀系数、收缩率、放热温度等。
(6 骨料的加入不仅可以减少环氧树脂的用量，还可以减少环氧树脂固化后体积的收缩并有助于提高灌浆料的抗压强度。
骨料可用石英砂和细卵石适当级配，用于体积较大的灌浆处。
(7 助剂的用量虽然较小，但是作用不可忽视，对产品的机械性能，电气性能，耐湿热老化性能等帮助很大。
通常使用的有偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、抗老剂等，必要时也包括环氧色浆等。
环氧胶灌封材料的研究及应用
环氧胶灌封材料的研究及应用摘要：通过对环氧胶树脂材料性能、灌封体特点进行分析研究，对适用于灌封等特性的研究，选择适用于环氧胶树脂材料使用的方向，对灌封内应力等方面分析，选择合适的灌封方案，确定应用原则和具体实施方案，进而达到提高产品可靠性额目的，实现有效的研究及应用成果。
关键词：环氧树脂灌封料、灌封方案、应用、可靠性1.引言环氧树脂灌封料是一多组分的复合体系由树脂、固化剂及其促进剂、增韧剂、稀释剂、填料等组成。
环氧树脂的应用特点之一就是具有极大的配方设计灵活性和多样性能，按不同的使用性能和工艺性能需调整配方；其具有优异的介电绝缘性能、热学性能和粘接性能，工艺性应用优良的耐化学、防潮湿、腐蚀性能、低固化收缩率等优点。
1.灌封材料选择灌封材料的选型应遵循有以下的要求：（1）玻璃化转化温度（Tg）Tg是环氧灌封体整体性能发生反转的温度值，在环氧树脂具体的选型时应优选Tg应该大于产品服役的上限温度。
（2）膨胀系数当T（3）流动性及粘接性能具有良好的粘接性；粘度低，流动性好及室温固化，可提高灌封效率，还起到保护PCBA；固化时间充足，可保证灌封胶能流到电子元件缝隙中；降低灌封体气泡缺陷；防水性好；灌封作业容易操作；防霉菌；防老化，成本低；抗老化；电绝缘性能好；符合复杂条件对材料的要求等。
1.灌封应力产生机理在环氧灌注料混合过程中难免带入杂质,形成气泡,而且在固化过程中,由于热胀冷缩,体系的尺寸随时变化。
尤其当灌封电路中有尖锐棱角或大的突起时,会产生应力集中,而当应力可能会导致电路失效。
环氧灌封材料产生应力有以下原因[1]:(1) 配料时混合料搅拌不均匀, 尤其是微量成分分散不均匀, 填料在固化过程中发生沉降现象, 使填料的分布不均匀, 产生局部的富树脂区。
混合料的不均匀导致固化物表现出各向异性, 造成层合结构特有的“力耦合效应”。
(2) 固化反应是放热反应, 放热峰值随着固化温度的升高而提高, 固化收缩随之增大, 当固化反应结束后, 制品内部的积聚能量因制品的降温产生热应力, 导致灌封体开裂失效。
环氧灌封材料的概述
环氧灌封材料的概述环氧灌封料广泛地用于电子器件制造业, 是电子工业不可缺少的重要绝缘手段。
灌封，就是将液态环氧树脂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。
它的作用是强化电子器件的整体性, 提高对外来冲击、振动的抵抗力; 提高内部元件、线路间绝缘, 有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露, 改善器件的防水、防潮性能。
环氧树脂灌封材料是一种复合体系，它由环氧树脂基体，固化剂，固化促进剂，填料，稀释剂等多种组分配制而成的。
环氧灌封材料具有黏度低、粘接强度高、电性能好、耐化学腐蚀性好、耐高温、收缩率低等优点。
1.2硅微粉用于环氧灌封材料的改性方法在环氧树脂基体中加入刚性粒子，不但可以降低材料的成本，提高材料的硬度，还可以提高材料的韧性。
赵世琦等报道了用石英砂填充环氧树脂的情况,发现填充体系韧性的增加程度与填料的粒径及表面处理的方法有关。
Keiko Koga 发现填料与基体的粘接性愈好,则环氧树脂填充体系的断裂韧性愈大,而杨氏模量愈小。
Ishizu K等发现在橡胶改性的双酚A型环氧树脂中加入玻璃微珠后,会形成橡胶与玻璃微珠的杂交粒子,能够进一步提高环氧树脂的韧性。
硅微粉也能很好的增韧环氧树脂，尤其是用偶联剂处理过的活性硅微粉效果更佳。
硅微粉的增韧处理，是通过硅微粉的高表面活性对增韧剂分子中的活性羟基，具有较强的吸附能力的，使增韧剂吸附到硅微粉的表面上，形成一层连续相的柔韧性分子包覆层。
当它填充到环氧树脂中时，即在硅微粉和环氧树脂接触界面之间，存在一个柔韧性分子层，在硅微粉颗粒之间形成一个密集相连的立体型柔韧性网络结构。
当环氧树脂混合物，在固化过程中产生的内应力传递到填料表面时，即通过柔韧性网络结构诱导，引发大量的微裂纹和剪切带来吸收能量，最终达到增韧环氧树脂的目的。
1.3 环氧灌封材料的填充剂填料填充灌封料不仅有效低降低材料成本，而且能有效提高环氧树脂制品某些物理性能，如降低固化物的热膨胀系数、收缩率以及增加热导率。
室温固化环氧树脂灌封胶的制备
４ 一甲基 咪唑 （ ． ＡＲ．天津化 学试 剂 有 限公 司 ）丙 酮 ；
（ Ｒ Ａ．．西安 化学试 剂 厂 ） 。
１ 实验步骤 ． ２
将 环 氧树 脂 中加 人奇 士 增韧 剂 Ｑ 一 ７ Ｎ、 Ｓ ００ 活性
序。所以 ， 近年来 ， 人们一直在研究既能在室温下固 化 又 能在 高 温下 使用 的环 氧 树脂 胶粘 剂 。至 目前 ， 该 领域 的研究 主 要有 以下几 种手 段 ： １ （ ）是 通 过增
能 ；２ （ ）提高环氧树脂和 固化剂活性 ，降低 固化 温 度 ；３研究 新 型 环 氧树脂 改 性体 系 ， 增加 耐 热性 （） 在 同时降低 固化 温度 。
２ 结果 与 讨 论
２１ 增韧剂 的筛选 ．
以液态端羧基丁腈橡胶和奇士增韧剂 Ｑ 一 ７ Ｎ Ｓ ００
对 环氧 树脂进 行增 韧改 性 的固化 物性 能见表 １ 。
Ｚ ＨＵＡＮＧ ａ Ｍｉｎ
Ｐｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｕ ａ ｌ ｐ ｘ ｅ ｉ ｔｉ ｇ ａ ｈ ｓ ｖ ｏ ｍ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｅ ａ ａ ｏ ｆｃ ｒ ｂ ｅ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ ｐ ｔ ｄ ｅ ｉ ｅ ｉ ｒ ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｎ
（ ｉ ｎ ｊｎ ｒｖｎｉｌ ｈ ｍｉ ｎ ｉｅｒ ｇＩｓｔｔ， ａｂｎ１０ ７ ，ｈｎ ） Ｈｅ ｏｇｉ ｇＰｏｉｃ ｅ ｃ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｔｕｅ Ｈ ｒｉ ５ ０ ８Ｃ ｉａ ｌ ａ ａＣ ｌ ａ ｉ ｎｉ
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环氧树脂灌封使用方法
环氧树脂灌封使用方法
环氧树脂灌封是一种常用的密封材料，其使用方法如下：
1.准备工作：将需要灌封的器件清洗干净，并确保其表面干燥、无污垢，以便环氧树脂能够充分粘附。
2.混合环氧树脂：按照环氧树脂的使用说明，将A组分和B组分混合均匀，通常需要搅拌2-3分钟。
3.灌封：将混合好的环氧树脂倒入器件内部，直至达到所需灌封深度，注意不要过量，避免溢出。
4.固化：环氧树脂需要一定时间来固化，一般为24小时左右，具体时间可以根据环境温度和湿度来确定。
5.修整：等待环氧树脂固化后，可以进行修整和打磨，以保持器件的外观质量。
6.注意事项：使用环氧树脂时，应注意安全，避免直接接触皮肤和眼睛，避免吸入其挥发物。
此外，应按照环氧树脂的使用说明进行操作，不要随意改变配比或使用方法。
环氧树脂灌封使用简单，但是需要注意一些细节，以确保其使用效果和安全性。
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灌封胶
灌封胶又称电子胶，是一个广泛的称呼, 用于电子元器件的粘接,密封,灌封和涂覆保护.灌封胶材料可分为：·环氧树脂灌封胶：单组份环氧树脂灌封胶；双组份环氧树脂灌封胶·硅橡胶灌封胶：室温硫化硅橡胶；双组份加成形硅橡胶灌封胶；双组份缩合型硅橡胶灌封胶·聚氨酯灌封胶：双组份聚氨酯灌封胶· UV 灌封胶： UV光固化灌封胶·热熔性灌封胶： EVA热熔胶·室温硫化硅橡胶或有机硅凝胶用于电子电气元件的灌封，可以起到防潮、防尘、防腐蚀、防震的作用，并提高使用性能和稳定参数，而且其在硫化前是液体，便于灌注，使用方便。
应用有机硅凝胶进行灌封时，不放出低分子，无应力收缩，可深层硫化，无任何腐蚀，透明硅胶在硫化后成透明弹性体，对胶层里所封装的元器件清晰可见，可以用针刺到里面逐个测量元件参数，便于检测与返修。
也有不透明的灰色或者黑色的，使用范围不同颜色不同。
室温硫化的泡沫硅橡胶用于电子计算机内存储器磁芯板，经震动、冲击、冷热交变等多项测试完全符合要求。
加成型室温硫化硅橡胶的基础上制得的耐燃灌封胶，用于电视机高压帽及高压电缆包皮等制品的模制非常有效。
对于不需要进行密闭封装或不便进行浸渍和灌封保护时，可采用单组分室温硫化硅橡胶作为表面涂覆保护材料。
一般电子元器件的表面保护涂覆均用室温硫化硅橡胶，用加成型有机硅凝胶进行内涂覆。
近年来，玻璃树脂涂覆电子电器及仪表元件的应用较为广泛。
灌封是环氧树脂的一个重要应用领域。
已广泛地用于电子器件制造业，是电子工业不可缺少的重要绝缘材料。
灌封就是将液态环氧树脂复合物用机械或手工方式灌人装有电子元件、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。
它的作用是：强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。
环氧灌封胶应用范围广，技术要求千差万别，品种繁多。
环氧树脂胶裂开原因
环氧树脂胶裂開原因
从组分上看，环氧灌封胶一般是A/B双组份，A组分由经过加工或改性后的环氧树脂与颜填料、助剂组成，环氧树脂本身的耐温极限在120℃，高温使得环氧树脂分子老化断键，而B组分一般采用胺类和酸酐类环氧固化剂，属于加成缩合性固化剂，容易产生气泡，酸酐类与胺类相比，固化温度较高，固化时间长，收缩率小，耐温性好，但耐溶剂、耐碱性较差，固化后均形成热固性产品，硬度高，在外界冷热交变环境下容易出现细小裂纹甚至是开裂，失去原有的密封性。
从环氧树脂胶结构上看，环氧树脂中的环氧基与固化剂活性基团反应，环氧值高的固化后交联度高，强度大，但较脆，高温下易开裂；环氧值中等的在冷热温度下性能良好；环氧值低的交联度低，强度较差。
在配方设计中，颜填料的密度、粒径、形状等对性能影响很大，颜填料的分散状态也对性能有较大影响，各组分间的配比、用量需要经过反复优化，配方设计不当，不能提高灌封胶的综合性能。
从环氧树脂胶工艺上看，由于环氧类灌封胶多属于加成缩合型固化，固化中产生副产物，如甲醇、氨气等气体，工艺操作不当内部及表面会聚集大量气孔，气孔会大大降低环氧灌封胶的强度，在冷热温度下会产生大量裂纹。
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环氧灌封料的主要组分及作用
1、环氧树脂
环氧树脂是环氧灌封料的主要组分。
低分子液态双酚A型环氧树脂是其首选品种，这种环氧树脂黏度小，流动性好，在不用或少用稀释剂情况下，可加人大量填充剂。
更主要的是它综合性能好，价格低廉。
常用的牌号有：E-51、E-54、E-44等。
据专家介绍，配方中部分或全部使用多官能环氧树脂，如F-51、F-44酚醛环氧树脂等，可获得耐热性更高的环氧灌封料。
欲获得耐候性优良的环氧灌封料，则应全部使用脂环族环氧树脂，如TDE-85、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、氢化双酚。
A环氧树脂等。
2、固化剂
固化剂是环氧树脂灌封料另一主要组分。
选用不同的固化剂，可获得性能不同的环氧灌封料。
在灌封料配方体系中，最常用的有胺和酸酐两大类固化剂。
(1)胺类固化剂，是室温固化灌封料通常采用的固化剂。
一般脂肪胺固化剂，虽可在室温下固化环氧树脂，但它刺激性大、加量小、适用期短、放热峰高、易与空气中二氧化碳反应而无法得到表面光亮平整的固化物，通常很少采用。
多数情况是使用它们的改性物，如：593、793固化剂等。
与脂肪胺相比，改性胺类固化剂刺激性显著减小，配合用量相应增大，降低了放热峰，延长了适用期，固化物表面状况也有改善。
芳胺类固化剂虽然固化物性能优异，但因它们多是固体，需加热固化，使用不方便。
在灌封料中不常使用。
近年开发的改性苯胺-甲醛缩合物，是低黏度液体，可在常温下固化环氧树脂，配合用量大，放热峰低，固化物表面平整光亮，是一种较好的液体芳胺固化剂。
缺点是色泽较深，多用于黑色环氧灌封料。
(2)酸酐类固化剂，是双组分加热固化环氧灌封料最重要的固化剂。
常用的品种有液体甲基四氢邻苯二甲酸酐、液体甲基六氢邻苯二甲酸酐等，这类固化剂黏度小，配合用量大，能在灌封料配方中起到固化、稀释双重作用，加入叔胺类促进剂后，可在80～120℃条件下固化，并在作业温度下(30～40℃)有4h以上的适用期。
固化放热缓和，固化物综合性能优异?
3、稀释剂
稀释剂组分的作用是：降低灌封料体系黏度，改善工艺性，提高浸渗性，增加填充剂用量。
做为灌封料使用的稀释剂，必须是可参于固化反应的高沸点低黏度液体，即活性稀释剂。
灌封料常用的有丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚等。
对于单官能活性稀释剂用量一般为10～15 PHR双官能活性稀释剂一般为15～20PHR，加量过大也会导致固化物性能的恶化。
4、填充剂
灌封料填充剂一般为无机粉体材料。
填充剂的加入可有效地降低材料成本，更为重要的是，可在多方面提高材料性能。
与环氧树脂相比，许多填充剂有更低的线胀系数和吸水率，更高的导热性和绝缘性。
因此，在配方中加入足够量的填充剂可明显改善灌封料的工艺性和固化
物的综合性能。
如：可抑制反应热延长适用期、降低固化放热峰；减少固化收缩和材料的线膨胀系数；提高固化物的机械强度、耐电弧性、耐表化性和传热性等。
从化学角度看，填充剂必须是中性或弱碱性，不含水分，对环氧树脂和固化剂为惰性。
从工艺角度看，填充剂粒度一般要在400目以上，与树脂亲合力好，沉淀性小，其用量对体系黏度无急剧增加，且不含磁性材料和金属杂质。
填充剂用量依配方体系和工艺要求而定，简单地讲，就是能满足灌封工艺和产品技术要求的最大加入量。
环氧灌封料常用的填充剂有二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、氢氧化镁以及硅灰石等粉体材料。
经硅氧烷、钛酸酯等偶联剂处理的“活性”填充剂，不仅可提高填充剂用量，还可明显地提高材料的力学性能和耐潮湿性能。
5、增韧剂
对于室温固化灌封料及一般条件下使用的热固化小型制件灌封，很少考虑添加增韧剂，但对于较大制件及埋封铁心、磁芯，或在冷热交变剧烈环境下使用的制件的灌封，增韧剂是必不可少的。
传统的增韧剂如：邻苯二甲酸二丁酯、聚酯、聚醚等，虽然可在一定程度上改善热固化环氧灌封料的抗开裂性能，但会使材料的耐热性明显下降。
据专家介绍，端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)和国内近年开发的“奇土”增韧剂，由于它们在加热固化时，在体系内形成增韧的“海岛结构”，使材料抗开裂性成倍的提高，而对耐热性影响不大，是目前较好的增韧剂。
其加入量为10～20PHR。
6、促进剂
双组分环氧-酸酐灌封料，一般要在140℃左右长时间加热才能固化。
这样的固化条件，不仅造成能源的浪费，且多数电子器件中的元件、骨架外壳是难以承受的。
配方中加入促进剂组分则可有效地降低固化温度、缩短固化时间。
常用的促进剂有：苄基二甲胺、DMP-30等叔胺。
也可使用咪唑类化合物。
一般用量为酸酐固化剂的0.3%～3%，在此范围内，用量越大促进效果越明显，应根据选用促进剂的种类和设定的工艺条件而定。
7、其他组分
为满足灌封件特定的技术、工艺要求，还可在配方中加入其他组分。
加人防沉剂、消泡剂可改善材料的工艺性；阻燃剂可提高材料的使用安全性；偶联剂可改善材料的粘接性和防潮性；着色剂用以满足制件外观要求等。
在这里需要进一步说明的是，虽然环氧树脂灌封料原料组分众多，实际上我们只将环氧树脂和固化剂做为A、B两大基础组分，其他组分则可根据其性质和灌封材料的工艺要求并人上述两大基础组分中，并根据要求进行加工处理，即可成为双组分环氧灌封料。