富拉爾基環(huán)氧樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中具有多個(gè)環(huán)氧基的低分子量預(yù)聚物，是典型的熱固性樹(shù)脂。富拉爾基環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中含有的環(huán)氧基團(tuán)性質(zhì)活潑，能夠與包括酸酐類(lèi)、胺類(lèi)、咪唑類(lèi)化合物和酚醛樹(shù)脂等在內(nèi)的多種富拉爾基固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物，其中含有大量醚鍵、羥基等極性基團(tuán)，使環(huán)氧樹(shù)脂固化物具有許多優(yōu)異性能。環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的加工成型性，成本低廉，固化物的黏結(jié)性能、機(jī)械性能、電絕緣性、耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性及耐濕熱性能優(yōu)良，收縮率較低，廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、航空航天及電子封裝等領(lǐng)域。其中，環(huán)氧模塑料作為一種微電子封裝材料，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝和保護(hù)，由于環(huán)氧模塑料的低生產(chǎn)成本、良好的加工性及可靠性，現(xiàn)已成為最常見(jiàn)的半導(dǎo)體封裝材料之一，占據(jù)了半導(dǎo)體封裝90%以上的市場(chǎng)。

傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂在未固化的狀態(tài)下通常為黏稠液體或脆性固體，需在一定溫度下通過(guò)添加富拉爾基固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后方具有使用價(jià)值。固化劑的類(lèi)別是影響環(huán)氧樹(shù)脂固化活性及其固化物綜合性能的關(guān)鍵。固化劑一般可根據(jù)化學(xué)組成分類(lèi)為胺類(lèi)、酸酐類(lèi)、硫醇類(lèi)以及酚醛樹(shù)脂固化劑等。下面小編為大家簡(jiǎn)要梳理常見(jiàn)用于環(huán)氧樹(shù)脂體系的固化劑種類(lèi)：

1、酚醛樹(shù)脂固化劑——酚羥基是其活性基團(tuán)，最常用的固化劑。

酚醛樹(shù)脂固化劑是指使用酚醛樹(shù)脂作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，是環(huán)氧模塑料中常用的固化劑類(lèi)別。酚醛樹(shù)脂可以根據(jù)合成方法和化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同分為線型熱塑性酚醛樹(shù)脂（又稱Novolac，兩步法合成）與液態(tài)熱固型酚醛樹(shù)脂（又稱Resol，一步法合成）；其中，線型酚醛樹(shù)脂因具有良好的模塑性、耐濕熱性和電絕緣性，被廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域中。酚醛樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中所含有的酚羥基可在一定溫度下與環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成不溶不熔的固化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

常見(jiàn)的幾種酚醛樹(shù)脂化學(xué)結(jié)構(gòu)式

2、胺類(lèi)固化劑——高活性的固化劑。

胺類(lèi)固化劑在環(huán)氧樹(shù)脂中使用廣泛，主要包括芳香胺、雜環(huán)胺、脂肪族胺及脂環(huán)族胺等類(lèi)別。脂肪族胺和脂環(huán)族胺類(lèi)固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)活性較高，在室溫下即能引起固化反應(yīng)，屬于室溫固化劑，在電子封裝領(lǐng)域應(yīng)用有限；芳香胺類(lèi)固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)活性適中，需要在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)。胺類(lèi)固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)時(shí)，胺基活潑氫與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng)，形成致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其固化物通常具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能。常見(jiàn)的胺類(lèi)固化劑主要有二亞乙基三胺、異佛爾酮二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷和4,4'-二氨基二苯砜等。

常見(jiàn)胺類(lèi)固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)及胺類(lèi)與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理3、酸酐類(lèi)固化劑——低毒、低活性固化劑。

酸酐類(lèi)固化劑具有揮發(fā)性弱、毒性低、對(duì)皮膚及黏膜刺激性低等特點(diǎn)，與環(huán)氧樹(shù)脂有著良好的相容性，固化物的收縮率低，透明度高，電絕緣性、熱性能、機(jī)械性能優(yōu)異。酸酐類(lèi)固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)活性較弱，通常無(wú)固化促進(jìn)劑存在時(shí)在室溫下不反應(yīng)，因而環(huán)氧/酸酐體系的運(yùn)輸和儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好。酸酐類(lèi)固化劑主要包含偏苯三酸酐和鄰苯二甲酸酐等。值得一提的是偏苯三酸酐即是近年以來(lái)“火出圈”的TMA，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商正丹股份等企業(yè)受益于海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)能關(guān)停，其TMA等產(chǎn)品價(jià)格大幅上漲。

常見(jiàn)酸酐類(lèi)固化劑

4、固化促進(jìn)劑——加速固化的關(guān)鍵組分。

固化劑的合理應(yīng)用可為環(huán)氧樹(shù)脂體系帶來(lái)理想的固化性能，然而，某些固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)活性較低，固化反應(yīng)的發(fā)生溫度較高，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通常需要添加固化促進(jìn)劑來(lái)降低反應(yīng)溫度，保證生產(chǎn)效率。固化促進(jìn)劑通過(guò)降低固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂間的反應(yīng)活化能來(lái)達(dá)到降低固化溫度、提升反應(yīng)速率、壓縮固化時(shí)間的目的；同時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)固化促進(jìn)劑的類(lèi)別和添加量來(lái)滿足不同固化體系的加工成型要求。

固化促進(jìn)劑添加量通常為環(huán)氧樹(shù)脂或樹(shù)脂總質(zhì)量的0.5 ~ 5 wt%。固化促進(jìn)劑可根據(jù)功能不同分為顯在性與潛伏性兩類(lèi)；根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的 不同分為咪唑類(lèi)、胺類(lèi)、有機(jī)磷類(lèi)和乙酰丙酮金屬鹽等。其中，咪唑類(lèi)固化促進(jìn)劑具有較高的反應(yīng)活性，可以顯著降低環(huán)氧體系的反應(yīng)溫度，所得固化物具有優(yōu)良的抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等性能。