CN104194703A - 一种用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂及其制备方法。该阻燃型环氧树脂由50~70份液态环氧树脂、活性稀释剂2~10份、固化剂5~15份、固化促进剂0.2~2份、以及2~20份磷酸掺杂聚苯胺纳米材料。其中,磷酸掺杂聚苯胺纳米材料在环氧树脂中起到阻燃作用,在燃烧过程中形成的大量P-N键中间体是比常规的磷化合物阻燃效果更佳的磷酸化试剂。所制备的环氧树脂含氮量为0.8~5wt%,含磷量0.2~3wt%。本发明结合芳香环的耐燃性、含氮杂环和有机磷的阻燃性,以及聚苯胺纳米结构的增韧作用,实现了材料多重性能的同步提高,从而满足电子元器件封装材料的韧性以及无卤阻燃性。
Description
技术领域:
本发明属于电子封装材料领域,尤其涉及一种无卤素阻燃的环氧树脂电子灌封胶及其制备方法。
背景技术:
环氧树脂电子灌封胶由于具有高强度、优异的粘结性、耐化学腐蚀性、电绝缘性、耐化学腐蚀性,以及成型工艺性好、收缩率低、线膨胀系数小、成本低廉等优点,在电子元器件的灌封方面得到广泛应用,是目前最为重要的电子封装材料之一。然而环氧树脂和大多数高分子材料一样,属于易燃物质,容易造成火灾,因而需要对其进行阻燃处理,加入阻燃剂。近几十年来,使用最多的就是卤系阻燃剂以及三氧化二锑类的阻燃助剂,其优点是高效阻燃,少量的添加即可达到较好的阻燃效果。然而,三氧化二锑类的阻燃剂已被列为致癌物质,而卤系阻燃剂在燃烧时释放大量的卤化氢不仅有毒还具有强的腐蚀性,同时会产生二噁英等致癌物质以及破坏臭氧层的物质,严重影响了人类健康和赖以生存的环境,近年来被世界各国禁用。因而无卤化要求已成为全球发展的一个趋势,制备高性能的无卤阻燃的环氧树脂电子灌封胶是一种必然趋势。
聚苯胺是一种具有特殊功能的高科技新材料,分子结构上含有大量芳香环和氮原子,具有好的耐燃性和阻燃性能。磷酸掺杂的聚苯胺又引入了磷原子,在燃烧过程中形成的大量P-N键中间体是比常规的磷化合物阻燃效果更佳的磷酸化试剂,因而是理想的无公害阻燃剂。另外,纳米结构的聚苯胺在一定程度上能够对环氧树脂进行增韧,同时起到阻燃增韧的作用。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型无卤素阻燃的环氧树脂电子灌封胶。
本发明解决上述问题的技术方案如下:一种用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂其组成及重量份数为:液态环氧树脂50~70份,活性稀释剂2~10份,固化剂5~15份,固化促进剂0.2~2份,磷酸掺杂聚苯胺纳米材料2~20份。
所述的液态环氧树脂为无卤素双酚A型环氧树脂、无卤素双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。
所述的活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚中的一种或任意几种的混合物。
所述的固化剂为胺类固化剂,为脂肪胺、酯环胺、聚醚胺中的一种或任意几种的混合物。
所述的固化促进剂为2-甲基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑、DMP-30中的一种或任意几种的混合物。
所述的磷酸掺杂聚苯胺纳米材料的的粒径为20~500nm。
一种用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其工艺步骤如下:将磷酸掺杂聚苯胺纳米材料加入按比例配置的环氧树脂、活性稀释剂体系中,搅拌均匀;再按比例加入固化剂及其促进剂,混合搅拌均匀,真空脱泡。
本发明的优点和有益效果是:本发明的灌封胶无卤素;作为阻燃剂的磷酸掺杂聚苯胺同时含有氮原子和磷原子,起到了较好的阻燃效果;聚苯胺纳米结构还具有增韧作用,实现了灌封胶多重性能的同步提高。
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
将50份双酚A型环氧树脂,正丁基缩水甘油醚8份与8份磷酸掺杂聚苯胺纳米材料搅拌混合均匀,加入10份聚醚胺类固化剂,2-甲基咪唑1.5份,搅拌混合均匀,然后抽真空脱除混合物中气泡。
实施例2
将30份双酚A型环氧树脂,30份双酚F型环氧树脂,10份环氧丙烷丁基醚与15份磷酸掺杂聚苯胺纳米材料搅拌混合均匀,加入14份聚醚胺类固化剂和1.5份2-甲基咪唑,搅拌混合均匀,然后抽真空脱除混合物中气泡。
实施例3
将50份缩水甘油醚型环氧树脂与5份磷酸掺杂聚苯胺纳米粒子在30℃条件下搅拌混合均匀,加入10份脂肪胺类固化剂和1.2份2-甲基-4-乙基咪唑,搅拌混合均匀,然后抽真空脱除混合物中气泡。
Claims (7)
1.一种用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:其组成及重量份数为:液态环氧树脂50~70份,活性稀释剂2~10份,固化剂5~15份,固化促进剂0.2~2份,磷酸掺杂聚苯胺纳米材料2~20份。
2.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于该方法包括以下工艺步骤:将磷酸掺杂聚苯胺纳米材料加入按比例配置的环氧树脂、活性稀释剂体系中,搅拌均匀;再按比例加入固化剂及其促进剂,混合搅拌均匀,真空脱泡。
3.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:所述液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:所述的活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚中的一种或任意几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:所述固化剂为胺类固化剂,为脂肪胺、酯环胺、聚醚胺中的一种或任意几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:所述的固化促进剂为2-甲基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑、DMP-30中的一种或任意几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的用于电子封装材料的无卤阻燃环氧树脂,其特征在于:所述的磷酸掺杂聚苯胺纳米材料的粒径为20~500nm。
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