本發(fā)明涉及電子器件制造領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料制備方法。

背景技術(shù)：

封裝是采用特定的封裝材料將布置連接好的電子產(chǎn)品各元件固化在其中與環(huán)境隔離的保護(hù)措施。起到防止水分、塵埃及有害氣體對(duì)電子元件的侵入，減緩震動(dòng)，防止外力損傷和穩(wěn)定元件參數(shù)的作用。

封裝材料除了應(yīng)當(dāng)具有良好的絕緣性、耐化學(xué)品性及低吸濕性外，還要具有良好的耐高溫低溫(-40-120℃)性能和抗沖擊性能。現(xiàn)有的封裝材料主要含有環(huán)氧樹(shù)脂、填料和固化劑。由于電子產(chǎn)品的材料具有多樣性，與環(huán)氧樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)之間存在著差異，因此當(dāng)封裝材料與電子產(chǎn)品組成的封裝體系在溫度驟變時(shí)，封裝材料與電子產(chǎn)品的元件間會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，封裝體系產(chǎn)生裂紋而開(kāi)裂，導(dǎo)致嵌入元件的損壞。雖然添加填料可以在一定程度上減少封裝材料的固化收縮、防止開(kāi)裂、減小固化時(shí)的放熱，但是填料在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性較差，會(huì)使封裝材料的起始粘度增大，降低工藝性，而且防止開(kāi)裂的效果不好，制得的封裝材料還是容易開(kāi)裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料制備方法，本發(fā)明通過(guò)自由基及水解縮合的過(guò)程制備的含氟硅環(huán)氧基聚合物，同時(shí)具備了有機(jī)硅、有機(jī)氟的性質(zhì)，并用其對(duì)脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂改性，賦予了封裝材料優(yōu)異的耐候性及表面性能；封裝材料中添加的改性氧化石墨烯，具有熱導(dǎo)率高、膨脹系數(shù)低等特點(diǎn)，使得封裝材料在固化后的內(nèi)應(yīng)力變化值范圍較小，機(jī)械性能和耐沖擊性能優(yōu)良，可耐高溫。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備含氟硅環(huán)氧基聚合物

將30-45重量份含脂環(huán)族環(huán)氧基丙烯酸單體、10-20重量份乙烯基硅烷單體及50-100重量份丙酮混合，磁力攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至溫度50-80℃，待溫度恒定后加入引發(fā)劑2-5重量份，繼續(xù)加熱3-5h，將得到的產(chǎn)物進(jìn)行旋蒸，除去溶劑及副產(chǎn)物后，得到產(chǎn)物含環(huán)氧基聚硅氧烷；

將上述含環(huán)氧基聚硅氧烷5-15重量份、10-35重量份含氟基硅氧烷、水、催化劑及50-100重量份丙酮混合，攪拌均勻，加熱升溫至60-90℃，在氮?dú)庀路磻?yīng)5-8h，將產(chǎn)物旋蒸除去溶劑和副產(chǎn)物，得到含氟硅環(huán)氧基聚合物。

（2）制備改性氧化石墨烯

稱(chēng)取4-6重量份氧化石墨烯加入到600-800重量份的去離子水中，并加入400-500重量份無(wú)水乙醇，在300-400w功率下超聲分散20-30min，分散后加入6-7重量份kh-560，繼續(xù)超聲分散1-2h，分散后以4000-5000r/min轉(zhuǎn)速離心分離，得沉淀物后用去離子洗滌3-5次；

將上述洗滌后的沉淀物按質(zhì)量比1:（15-25）加入去離子水中，在200-250w功率下超聲分散35-45min后加入12-24重量份水合肼，在60-70℃溫度下繼續(xù)超聲3-5h，超聲后離心分離得沉淀物，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中，在120-130℃溫度下干燥4-6h，即可得到改性后的氧化石墨烯；

（3）按照如下重量份配料:

環(huán)氧樹(shù)脂13-15份

上述改性氧化石墨烯3-6份

甲基納迪克酸酐1-1.5份

上述含氟硅環(huán)氧基聚合物16-18份

鈦酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑0.5-1份

含氫硅油交聯(lián)劑1-3份；

（4）按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為5-7h；

將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為600-800r/min，經(jīng)過(guò)熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進(jìn)行低溫加壓干燥，用注塑機(jī)注塑成型，制備得到石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

將30重量份含脂環(huán)族環(huán)氧基丙烯酸單體、10重量份乙烯基硅烷單體及50重量份丙酮混合，磁力攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至溫度50℃，待溫度恒定后加入引發(fā)劑2重量份，繼續(xù)加熱3h，將得到的產(chǎn)物進(jìn)行旋蒸，除去溶劑及副產(chǎn)物后，得到產(chǎn)物含環(huán)氧基聚硅氧烷。

將上述含環(huán)氧基聚硅氧烷5重量份、10重量份含氟基硅氧烷、水、催化劑及50重量份丙酮混合，攪拌均勻，加熱升溫至60℃，在氮?dú)庀路磻?yīng)5h，將產(chǎn)物旋蒸除去溶劑和副產(chǎn)物，得到含氟硅環(huán)氧基聚合物。

稱(chēng)取4重量份氧化石墨烯加入到600-800重量份的去離子水中，并加入400重量份無(wú)水乙醇，在300w功率下超聲分散20min，分散后加入6重量份kh-560，繼續(xù)超聲分散1h，分散后以4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離，得沉淀物后用去離子洗滌3-5次。

將上述洗滌后的沉淀物按質(zhì)量比1:15加入去離子水中，在200w功率下超聲分散35min后加入12重量份水合肼，在60℃溫度下繼續(xù)超聲3h，超聲后離心分離得沉淀物，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中，在120℃溫度下干燥4h，即可得到改性后的氧化石墨烯。

按照如下重量份配料:

環(huán)氧樹(shù)脂13份

上述改性氧化石墨烯3份

甲基納迪克酸酐1份

上述含氟硅環(huán)氧基聚合物16份

鈦酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑0.5份

含氫硅油交聯(lián)劑1份。

按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為5h；

將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為600r/min，經(jīng)過(guò)熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進(jìn)行低溫加壓干燥，用注塑機(jī)注塑成型，制備得到石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料。

實(shí)施例二

將45重量份含脂環(huán)族環(huán)氧基丙烯酸單體、20重量份乙烯基硅烷單體及100重量份丙酮混合，磁力攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至溫度80℃，待溫度恒定后加入引發(fā)劑5重量份，繼續(xù)加熱5h，將得到的產(chǎn)物進(jìn)行旋蒸，除去溶劑及副產(chǎn)物后，得到產(chǎn)物含環(huán)氧基聚硅氧烷。

將上述含環(huán)氧基聚硅氧烷15重量份、35重量份含氟基硅氧烷、水、催化劑及100重量份丙酮混合，攪拌均勻，加熱升溫至90℃，在氮?dú)庀路磻?yīng)8h，將產(chǎn)物旋蒸除去溶劑和副產(chǎn)物，得到含氟硅環(huán)氧基聚合物。

稱(chēng)取6重量份氧化石墨烯加入到800重量份的去離子水中，并加入500重量份無(wú)水乙醇，在400w功率下超聲分散30min，分散后加入7重量份kh-560，繼續(xù)超聲分散2h，分散后以5000r/min轉(zhuǎn)速離心分離，得沉淀物后用去離子洗滌5次。

將上述洗滌后的沉淀物按質(zhì)量比1:25加入去離子水中，在250w功率下超聲分散45min后加入24重量份水合肼，在70℃溫度下繼續(xù)超聲5h，超聲后離心分離得沉淀物，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中，在130℃溫度下干燥6h，即可得到改性后的氧化石墨烯。

按照如下重量份配料:

環(huán)氧樹(shù)脂15份

上述改性氧化石墨烯6份

甲基納迪克酸酐1.5份

上述含氟硅環(huán)氧基聚合物18份

鈦酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑1份

含氫硅油交聯(lián)劑3份。

按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為7h；

將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r/min，經(jīng)過(guò)熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進(jìn)行低溫加壓干燥，用注塑機(jī)注塑成型，制備得到石墨烯摻雜含氟硅環(huán)氧基聚合物封裝材料。