一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料及其制备方法，属于封装材料技术领域。


背景技术：

[0002]
光电耦合器也称为光电隔离器或光耦合器，有时简称光耦，它是一种以光为耦合媒介，通过光信号的传递来实现输人与输出间电隔离的器件，用途非常广泛；光电耦合器的封装有两方面包括内封装和外封装，现有的光电耦合器的封装一般采用环氧树脂及其改性树脂进行封装，但是环氧树脂粘接性差，固化后的内应力大，质脆，抗冲击韧性低和散热性能差，使用温度一般不超过150℃，否则封装材料透明度会降低，使得人们不便于观察光电耦合器件的工作状态，从而使用起来不够方便。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料，包括混合氯硅烷单体10-30份、有机溶液20-25份、异氰酸酯10-40、聚醚多元醇5-8份、环氧树脂15-20份、乙二醇丁醚10-25份、固化剂1-4份和促进剂2-8份。
[0005]
作为本发明一种优选的技术方案，一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装复合材料制备方法，包括以下几个步骤：
[0006]
s1：取混合氯硅烷单体10-30份与有机溶剂混合制得甲基苯基硅氧烷预聚体备用；
[0007]
s2：取异氰酸酯10-40份和聚醚多元醇5-8份按照(2-3)：1的摩尔比例混匀，在60-80℃反应温度下反应4-6h，得到端异氰酸酯聚氨酯预备液；
[0008]
s3：取环氧树脂15-20份与乙二醇丁醚10-25份均匀混合的环氧树脂基液；
[0009]
s4：将s3中的环氧树脂基液与s2中端异氰酸酯聚氨酯预备液混合反应5-8h得聚氨酯改性环氧树脂中间体；
[0010]
s5：将s4中的聚氨酯改性环氧树脂中间体和s1中的甲基苯基硅氧烷预聚体置于容器内并加入固化剂1-4份和促进剂2-8份，经研磨后置于密炼机内密炼可得光电耦合器件封装复合材料；研磨转速为1000-1500r/min；密炼温度为120-130℃，密炼时间为15-20min。
[0011]
优选的，所述混合氯硅烷单体由苯基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷混合而成。
[0012]
优选的，所述密炼机包括外箱、密炼箱、收料箱和搅拌装置，所述外箱置于收料箱的上方且通过支撑柱固定；外箱内设置有密炼箱，密炼箱与收料箱之间通过连通管连接，连通管上设置有阀门；密炼箱的外侧绕设有电热丝。
[0013]
优选的，所述搅拌装置包括调节箱、搅拌轴、电动伸缩杆、移动板和搅拌电机，所述调节箱的内壁开设有滑槽，移动板的两侧固定有滑块，滑块与滑槽滑动连接；移动板的顶部
与调节箱内侧顶部之间固定有电动伸缩杆。
[0014]
优选的，所述外箱的顶部开设有旋转通孔；旋转通孔的内壁固定有衔接块，调节箱的外侧壁开设有环形卡槽，衔接块与环形卡槽滑动卡接。
[0015]
优选的，所述移动板的底部固定有若干转向块，转向块呈圆形分布；所述调节箱的底部位于转向块的正下方开设有若干移动通槽，移动通槽的内壁开设有限位滑槽，移动通槽内设置移动块，移动块的两侧固定有限位块，限位块与限位滑槽滑动连接，移动块上固定有搅拌轴；所述转向块与移动块之间通过传动轴转动连接。
[0016]
优选的，所述外箱的顶部通过固定架固定有搅拌电机，搅拌电机的输出端固定有输出轴，输出轴与调节箱固定连接。
[0017]
优选的，外箱上连接有进料管，进料管与密炼箱连通；所述收料箱内设置有装料盒，收料箱的正面铰接有密封门。
[0018]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0019]
本发明一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料及其制备方法，通过将混合氯硅烷单体与有机溶剂混合制得甲基苯基硅氧烷预聚体，利用甲基苯基硅氧烷预聚体与制备得到聚氨酯改性环氧树脂中间体置于密炼机内进行密炼得到的复合材料具有较好的粘结力和耐热性，避免封装材料在高温环境下出现发黄的现象同时避免封装材料因材质脆而出现破碎现象。
[0020]
本发明设置的密炼机可以利用较少的搅拌杆实现全方位的搅拌功能，减少密炼机的空间占用率，增大密炼空间，提高密炼效率。
附图说明
[0021]
图1为本发明的结构示意图；
[0022]
图2为搅拌装置结构示意图。
[0023]
图中：1、外箱；2、密炼箱；3、收料箱；4、连通管；401、阀门；5、电热丝；6、调节箱；601、移动通槽；602、限位滑槽；7、搅拌轴；8、电动伸缩杆；9、移动板；10、搅拌电机；11、转向块；12、移动块；13、限位块；14、传动轴；15、进料管；16、装料盒；17、密封门。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0026]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料，包括混合氯硅烷单体10-30份、有机溶液20-25份、异氰酸酯10-40、聚醚多元醇5-8份、环氧树脂15-20份、乙二醇丁醚10-25份、固化剂1-4份和促进剂2-8份。
[0028]
一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装复合材料制备方法，包括如下步骤：
[0029]
s1：取混合氯硅烷单体10-30份与有机溶剂混合制得甲基苯基硅氧烷预聚体备用；
[0030]
s2：取异氰酸酯10-40份和聚醚多元醇5-8份按照(2-3)：1的摩尔比例混匀，在60-80℃反应温度下反应4-6h，得到端异氰酸酯聚氨酯预备液；
[0031]
s3：取环氧树脂15-20份与乙二醇丁醚10-25份均匀混合的环氧树脂基液；
[0032]
s4：将s3中的环氧树脂基液与s2中端异氰酸酯聚氨酯预备液混合反应5-8h得聚氨酯改性环氧树脂中间体；
[0033]
s5：将s4中的聚氨酯改性环氧树脂中间体和s1中的甲基苯基硅氧烷预聚体置于容器内并加入固化剂1-4份和促进剂2-8份，经研磨后置于密炼机内密炼可得光电耦合器件封装复合材料；研磨转速为1000-1500r/min；密炼温度为120-130℃，密炼时间为15-20min。
[0034]
进一步的，所述混合氯硅烷单体由苯基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷混合而成。
[0035]
进一步的，密炼机包括外箱1、密炼箱2、收料箱3和搅拌装置，所述外箱1置于收料箱3的上方且通过支撑柱固定；外箱1内设置有密炼箱2，密炼箱2与收料箱3之间通过连通管4连接，连通管4上设置有阀门401；密炼箱2的外侧绕设有电热丝5。
[0036]
进一步的，所述搅拌装置包括调节箱6、搅拌轴7、电动伸缩杆8、移动板9和搅拌电机10，所述调节箱6的内壁开设有滑槽，移动板9的两侧固定有滑块，滑块与滑槽滑动连接；移动板9的顶部与调节箱6内侧顶部之间固定有电动伸缩杆8。
[0037]
进一步的，所述外箱1的顶部开设有旋转通孔；旋转通孔的内壁固定有衔接块，调节箱6的外侧壁开设有环形卡槽，衔接块与环形卡槽滑动卡接。
[0038]
进一步的，所述移动板9的底部固定有若干转向块11，转向块11呈圆形分布；所述调节箱6的底部位于转向块11的正下方开设有若干移动通槽601，移动通槽601的内壁开设有限位滑槽602，移动通槽601内设置移动块12，移动块12的两侧固定有限位块13，限位块13与限位滑槽602滑动连接，移动块12上固定有搅拌轴7；所述转向块11与移动块12之间通过传动轴14转动连接。
[0039]
进一步的，所述外箱1的顶部通过固定架固定有搅拌电机10，搅拌电机10的输出端固定有输出轴，输出轴与调节箱6固定连接。
[0040]
进一步的，外箱1上连接有进料管15，进料管15与密炼箱2连通；所述收料箱3内设置有装料盒16，收料箱3的正面铰接有密封门17。
[0041]
进一步的，密炼箱2的外侧表面设置温度计，温度计上设置有温度探针，温度探针延伸至密炼箱内侧用于监测密炼温度。
[0042]
工作原理：本发明一种基于环氧树脂体系的光电耦合器件封装用复合材料及其制备方法，通过将混合氯硅烷单体与有机溶剂混合制得甲基苯基硅氧烷预聚体，利用甲基苯基硅氧烷预聚体与制备得到聚氨酯改性环氧树脂中间体置于密炼机内进行密炼得到的复合材料具有较好的粘结力和耐热性，避免封装材料在高温环境下出现发黄的现象同时避免
封装材料因材质脆而出现破碎现象。
[0043]
通过将研磨好的聚氨酯改性环氧树脂中间体和甲基苯基硅氧烷预聚体的混合物通过进料管注入密炼箱2内同时加入固化剂和促进剂，然后通过电热丝5将密炼箱2的密炼温度调节至120-130℃，然后启动搅拌电机10，搅拌电机10带动调节箱6转动，进而带动搅拌轴7转动实现对聚氨酯改性环氧树脂中间体和甲基苯基硅氧烷预聚体的混合物的搅拌功能，保证其均匀受热；同时启动电动伸缩杆8，控制电动伸缩杆8带动移动板9上下往复运动，移动板9通过转向块11带动传动轴14的一端上下往复运动，使得传动轴14的另一端带动移动块12沿着移动通槽601往复运动，进而使得搅拌轴7之间的距离从大到小至从小到大往复变化，进而使得该密炼机能够利用较少的搅拌轴7实现全方位的搅拌功能，减少密炼机的空间占用率，增大密炼空间，提高密炼效率。
[0044]
当密炼至15-20min之后停止密炼即可得到复合材料，打开阀门401使得熔融状态的复合材料通过连通管4流入装料盒16，然后打开密封门17，将装料盒16取出即可。
[0045]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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