CN107877979A - 一种钻孔用阻燃板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钻孔用阻燃板材及其制备方法，所述阻燃板材由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成。本发明阻燃板材是由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成，其厚度0.2‑0.5mm，翘曲度小于1%，硬度84‑92 shore D，阻燃等级V1‑V0级。该阻燃板材主体树脂材料为酚醛树脂，该材料硬度、密度、强度适中，且为热固性树脂，在钻孔应用中能较好的实现钻针入钻，起到良好的定位效果；排屑效果较好，避免钻孔断针；阻燃剂的添加，能有效增强树脂阻燃效果，使得制得的成品阻燃板材阻燃等级达到V0级。

Description

一种钻孔用阻燃板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及印制电路板钻孔用盖板技术领域，尤其涉及一种钻孔用阻燃板材及其制备方法。
背景技术
现在环保和安全要求日趋严格，钻孔用板材也要达到阻燃要求，避免钻孔应用产生粉屑造成爆炸事故。本文所述树脂应用于线路板钻孔用盖、垫板领域，要求具有良好的特性指标和阻燃性能，且保证在钻孔过程不出现断针、钻针残丝、塞孔等问题。常用环氧树脂板、铝片等显然不能满足环保和安全要求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钻孔用阻燃板材及其制备方法，旨在解决现有环氧树脂板、铝片等的特性指标和阻燃性能等达不到要求的问题。
本发明的技术方案如下：
一种钻孔用阻燃板材，其中，所述阻燃板材由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，按重量百分比计，所述阻燃型树脂由以下组分制备而成：酚类36%-40%、醛类13%-15%、三聚氰胺3.4%-4%、催化剂0.8%-1%、阻燃剂4.8%-6%、溶剂38-42%。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述酚类为苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、腰果酚中的一种或多种。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述醛类为甲醛、乙醛、多聚甲醛中的一种或多种。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述催化剂为三乙胺、氨水、三乙醇胺中的一种或多种。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三（2-氯乙基）酯、氢氧化铝、硼改性酚醛树脂中的一种或多种。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮中的一种或多种。
所述的钻孔用阻燃板材，其中，所述纸张为130g/m2的漂白木浆纸、160g/m2的漂白木浆纸中的一种或两种。
一种如上所述钻孔用阻燃板材的制备方法，其中，包括步骤：
A、在温度150-170℃，车速15-25m/min条件下，将纸张浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得半成品；
B、将制得的一张或多张半成品叠合后，在温度150-165℃，压力4-8MPa条件下，进行压制1-3h，制得阻燃板材。
所述的钻孔用阻燃板材的制备方法，其中，步骤A中，按重量百分比计，所述阻燃型树脂的制备方法包括以下步骤：
A1、搅拌条件下首先加入11%-13%的溶剂、36%-40%的酚类、13%-15%的醛类、3.4%-4%的三聚氰胺，然后在温度15-35℃下搅拌30-50分钟，制得混合溶液；
A2、向步骤A1混合溶液内添加0.8%-1%的催化剂、4.8%-6%的阻燃剂，加热升温至78-82℃，在此温度条件下保温反应50-70min；
A3、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间2-5h，待胶液变得透明，使温度回升至78-82℃，停止脱水；
A4、加入25%-31%的溶剂，搅拌冷却40-80min，制得阻燃型树脂。
有益效果：本发明阻燃板材是由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成，其厚度0.2-0.5mm，翘曲度小于1%，硬度84-92 shore D（邵氏D），阻燃等级V1-V0级。该阻燃板材主体树脂材料为酚醛树脂，该材料硬度、密度、强度适中，且为热固性树脂，在钻孔应用中能较好的实现钻针入钻，起到良好的定位效果；排屑效果较好，避免钻孔断针；阻燃剂的添加，能有效增强树脂阻燃效果，使得制得的成品阻燃板材阻燃等级达到V0级。
具体实施方式
本发明提供一种钻孔用阻燃板材及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种钻孔用阻燃板材，其中，所述阻燃板材由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成。
具体地，按重量百分比计，所述阻燃型树脂由以下组分制备而成：酚类36%-40%、醛类13%-15%、三聚氰胺3.4%-4%、催化剂0.8%-1%、阻燃剂4.8%-6%、溶剂38-42%。本发明所述阻燃型树脂是由酚类、醛类、三聚氰胺、催化剂、阻燃剂、溶剂经搅拌溶解制备而成。所述阻燃型树脂液体透明，固含量的范围为50%-55%，粘度的范围为850-1200mPa.s，该固含量和粘度能较好的浸透纸张，避免压制板材出现花板缺陷；同时能较好的达到纸张上胶量，不影响车速，保证产能。
优选地，所述酚类可以为苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、腰果酚等中的一种或多种。
优选地，所述醛类可以为甲醛、乙醛、多聚甲醛等中的一种或多种。
优选地，所述催化剂可以为三乙胺、氨水、三乙醇胺等中的一种或多种。
优选地，所述阻燃剂可以为磷酸三甲苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三（2-氯乙基）酯、氢氧化铝、硼改性酚醛树脂等中的一种或多种。
优选地，所述溶剂可以为水、甲醇、乙醇、丙酮等中的一种或多种。
优选地，所述纸张可以为130g/m2的漂白木浆纸、160g/m2的漂白木浆纸中的一种或两种。
优选地，所述阻燃板材的厚度为0.2-0.5mm。
本发明阻燃板材是由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成，其厚度0.2-0.5mm，翘曲度小于1%，硬度84-92 shore D，阻燃等级V1-V0级。该阻燃板材主体树脂材料为酚醛树脂，该材料硬度、密度、强度适中，且为热固性树脂，在钻孔应用中能较好的实现钻针入钻，起到良好的定位效果；排屑效果较好，避免钻孔断针；阻燃剂的添加，能有效增强树脂阻燃效果，使得制得的成品阻燃板材阻燃等级达到V0级。
本发明还提供一种如上所述钻孔用阻燃板材的制备方法，其中，包括步骤：
A、在温度150-170℃，车速15-25m/min条件下，将纸张浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得半成品；
B、将制得的一张或多张半成品叠合后，在温度150-165℃，压力4-8MPa条件下，进行热压处理1-3h，制得阻燃板材。
上述步骤A为浸渍工艺，具体是指在温度150-170℃，车速15-25m/min条件下，将纸张浸渍阻燃型树脂并烘干后得到半成品这个工序。优选地，浸渍纸指标：上胶量40%-50%，流动度3%-7%，挥发1-7%。该上胶量的设定是为了保证板材压制成成品后，表观色泽均匀，无花板缺陷，且保证产品厚度及均匀性。该流动度的设定是为了保证压制工艺中，板材边缘流胶量适中，减少树脂胶浪费，同时适中的流动性有利于控制板材的厚度均匀性。该挥发的设定是为了控制半成品中树脂的反应程度，降低小分子物质的残留，避免环境污染，利于储存，同时对后续压制工艺的产品稳定性有较大影响。
上述步骤B为压制工艺，具体是指将一张或多张半成品叠合后置于压机内，在温度150-165℃，压力4-8MPa，时间1-3h条件下，制得成品阻燃板材的工序。
具体地，步骤A中，按重量百分比计，所述阻燃型树脂的制备方法包括以下步骤：
A1、搅拌条件下首先加入11%-13%的溶剂、36%-40%的酚类、13%-15%的醛类、3.4%-4%的三聚氰胺，然后在温度15-35℃下搅拌30-50min，制得混合溶液；其中搅拌速度为60-110r/min。
A2、向步骤A1混合溶液内添加0.8%-1%的催化剂、4.8%-6%的阻燃剂，加热升温至78-82℃，在此温度条件下保温反应50-70min；
A3、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间2-5h，待胶液变得透明，使温度回升至78-82℃，停止脱水；
A4、加入25%-31%的溶剂，搅拌冷却40-80min，制得阻燃型树脂；其中搅拌速度为60-110r/min。
下面以具体的实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
（1）阻燃型树脂的制备（%为重量百分比）
a、搅拌条件下首先加入11%的水、36%的苯酚、13%的甲醛、3.5%的三聚氰胺，搅拌速度60r/min，温度20℃，搅拌时间30min，制得混合溶液；
b、向步骤a混合溶液内添加0.8%的三乙胺、1.8%的磷酸三甲苯酯、3%的磷酸三（2-氯乙基）酯，加热升温至80℃，在此温度条件下保温反应60min；
c、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间3h，待胶液变得透明，温度回升至82℃，停止脱水；
d、加入30.9%的甲醇，搅拌冷却50min，搅拌速度60r/min，制备得到阻燃型树脂。
经观察和测试：阻燃型树脂液体透明，固含量为55%，粘度为1000mPa·s。
（2）浸渍纸半成品制作
选用130g/m2的漂白木浆纸，在温度150℃，车速15m/min条件下，将漂白木浆纸浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得浸渍纸半成品，其中上胶量50%，流动度4%，挥发3%。
（3）压制成品
将3张浸渍纸半成品叠合后置于压机内，在温度150℃，压力6MPa条件下，进行压制1.5h，制得成品阻燃板材，其厚度为0.5mm，翘曲度小于1%，硬度87 shore D，阻燃等级V1级，钻孔应用无缠丝和断针。
实施例2
（1）阻燃型树脂的制备
a、搅拌条件下首先加入11%的水、16%的苯酚、20%的临甲苯酚、4%的甲醛、9%的多聚甲醛、3.5%的三聚氰胺，搅拌速度60r/min，温度20℃，搅拌时间30min，制得混合溶液；
b、向步骤a混合溶液内添加0.3%的三乙胺、0.5%的氨水、0.8%的磷酸三甲苯酯、1%的亚磷酸三苯酯、3%的磷酸三（2-氯乙基）酯，加热升温至80℃，在此温度条件下保温反应60min；
c、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间3min，待胶液变得透明，温度回升至82℃，停止脱水；
d、加入30.9%的甲醇，搅拌冷却50min，搅拌速度60r/min，制备得到阻燃型树脂。
经观察和测试：阻燃型树脂液体透明，固含量为55.8%，粘度为950mPa·s。
（2）浸渍纸半成品制作
选用130g/m2的漂白木浆纸，在温度160℃，车速20m/min条件下，将漂白木浆纸浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得浸渍纸半成品，其中上胶量47%，流动度5%，挥发4%。
（3）压制成品
将3张浸渍纸半成品叠合后置于压机内，在温度160℃，压力8MPa条件下，进行压制1h，制得成品阻燃板材，其厚度为0.5mm，翘曲度小于1%，硬度86 shore D，阻燃等级V1级，钻孔应用无缠丝和断针。
实施例3
（1）阻燃型树脂的制备
a、搅拌条件下首先加入11%的水、16%的苯酚、5%的临甲苯酚、15%的腰果酚、4%的甲醛、9%的多聚甲醛、3.5%的三聚氰胺，搅拌速度60r/min，温度20℃，搅拌时间30min，制得混合溶液；
b、向步骤a混合溶液内添加0.15%的三乙胺、0.15%的三乙醇胺、0.5%的氨水、0.8%的磷酸三甲苯酯、1%的亚磷酸三苯酯、1%的氢氧化铝、3%的磷酸三（2-氯乙基）酯，加热升温至80℃，在此温度条件下保温反应60min；
c、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间3h，待胶液变得透明，温度回升至82℃，停止脱水；
d、加入29.9%的甲醇，搅拌冷却50min，搅拌速度60r/min，制备得到阻燃型树脂。
经观察和测试：阻燃型树脂液体透明，固含量为55.4%，粘度为1050mPa·s。
（2）浸渍纸半成品制作
选用160g/m2的漂白木浆纸，在温度160℃，车速22m/min条件下，将漂白木浆纸浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得浸渍纸半成品，其中上胶量46%，流动度5.5%，挥发4.2%。
（3）压制成品
将2张浸渍纸叠合后置于压机内，在温度160℃，压力8MPa条件下，进行压制1h，制得成品阻燃板材，其厚度为0.4mm，翘曲度小于1%，硬度86 shore D，阻燃等级V0级，钻孔应用无缠丝和断针。
实施例4
（1）阻燃型树脂的制备
a、搅拌条件下先加入11%的水、16%的苯酚、5%的临甲苯酚、15%的腰果酚、4%的甲醛、9%的多聚甲醛、3.5%的三聚氰胺，搅拌速度60r/min，温度20℃，搅拌时间30min，制得混合溶液；
b、向步骤a混合溶液内添加0.15%的三乙胺、0.15%的三乙醇胺、0.5%的氨水、0.8%的磷酸三甲苯酯、1%的亚磷酸三苯酯、0.5%的氢氧化铝、0.2%的硼改性酚醛树脂、3.5%的磷酸三（2-氯乙基）酯，加热升温至80℃，在此温度条件下保温反应60min；
c、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间3h，待胶液变得透明，温度回升至82℃，停止脱水；
d、加入29.7%的甲醇，搅拌冷却50min，搅拌速度60r/min，制备得到阻燃型树脂。
经观察和测试：阻燃型树脂液体透明，固含量为55.7%，粘度为1090mPa·s。
（2）浸渍纸半成品制作
选用160g/m2的漂白木浆纸，在温度150℃，车速27m/min条件下，将漂白木浆纸浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得浸渍纸半成品，其中上胶量43%，流动度6.5%，挥发5.2%。
（3）压制成品
将2张浸渍纸叠合后置于压机内，在温度160℃，压力7MPa条件下，进行压制1h，制得成品阻燃板材，其厚度为0.4mm，翘曲度小于1%，硬度85 shore D，阻燃等级V0级，钻孔应用无缠丝和断针。
综上所述，本发明的一种钻孔用阻燃板材及其制备方法，本发明阻燃板材是由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成，其厚度0.2-0.5mm，翘曲度小于1%，硬度84-92shore D，阻燃等级V1-V0级。该阻燃板材主体树脂材料为酚醛树脂，该材料硬度、密度、强度适中，且为热固性树脂，在钻孔应用中能较好的实现钻针入钻，起到良好的定位效果；排屑效果较好，避免钻孔断针；阻燃剂的添加，能有效增强树脂阻燃效果，使得制得的成品阻燃板材阻燃等级达到V0级。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述阻燃板材由纸张、阻燃型树脂通过浸渍工艺热压而成。
2.根据权利要求1所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，按重量百分比计，所述阻燃型树脂由以下组分制备而成：酚类36%-40%、醛类13%-15%、三聚氰胺3.4%-4%、催化剂0.8%-1%、阻燃剂4.8%-6%、溶剂38-42%。
3.根据权利要求2所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述酚类为苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、腰果酚中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述醛类为甲醛、乙醛、多聚甲醛中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、氨水、三乙醇胺中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三（2-氯乙基）酯、氢氧化铝、硼改性酚醛树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的钻孔用阻燃板材，其特征在于，所述纸张为130g/m2的漂白木浆纸、160g/m2的漂白木浆纸中的一种或两种。
9.一种权利要求1-8任一项所述钻孔用阻燃板材的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、在温度150-170℃，车速15-25m/min条件下，将纸张浸渍阻燃型树脂并烘干后，制得半成品；
B、将制得的一张或多张半成品叠合后，在温度150-165℃，压力4-8MPa条件下，进行压制1-3h，制得阻燃板材。
10.根据权利要求9所述的钻孔用阻燃板材的制备方法，其特征在于，步骤A中，按重量百分比计，所述阻燃型树脂的制备方法包括以下步骤：
A1、搅拌条件下首先加入11%-13%的溶剂、36%-40%的酚类、13%-15%的醛类、3.4%-4%的三聚氰胺，然后在温度15-35℃下搅拌30-50min，制得混合溶液；
A2、向步骤A1混合溶液内添加0.8%-1%的催化剂、4.8%-6%的阻燃剂，加热升温至78-82℃，在此温度条件下保温反应50-70min；
A3、当反应至胶液出现乳化分层现象时，开始真空脱水，脱水时间2-5h，待胶液变得透明，使温度回升至78-82℃，停止脱水；
A4、加入25%-31%的溶剂，搅拌冷却40-80min，制得阻燃型树脂。
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