CN110128791B - 一种环氧树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种环氧树脂组合物及其制备方法,主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,所述的环氧树脂是式[1]表示的环氧树脂,或者为式[1]与式[2]所表示的环氧树脂组成的混合物,混合物中,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的40%‑80%,式[2]表示的环氧树脂至少占环氧树脂总重量的20%;所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,其占固化剂总重量的40%‑100%;所述偶联剂是式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂,其含量至少占偶联剂总重量的30%。该环氧树脂组合物适用于激光直接成型工艺,具有高可靠性、低翘曲、无气孔且无欠镀和溢镀的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂组合物,特别涉及一种适用于激光直接成型工艺的环氧树脂组合物及其制备方法。
背景技术
激光直接成型技术英文简称LDS(Laser Direct Structuring),指利用激光将数字化的图形照射到高分子材料表面,通过对照射过的区域进行直接金属化,最终在高分子材料表面形成图案的技术。它可以在高分子壳体上形成金属化的图案。这种金属化的图案目前一般都是被用来制作手机天线、汽车仪表盘等。这种技术最先由LPKF提出,目前TONTOP和LPKF公司均具有商业化的该类技术。
LDS技术的原理时候把具有催化作用的金属有机物添加到高分子材料里。使用激光在高分子材料表面制作图案,烧蚀去部分高分子树脂,微金属颗粒聚集在图案底部,使树脂中的金属有机物活化,形成催化层。把经过激光活化的工件放入化学镀铜药水中,不需要再经过沉铜的活化过程,催化层可以催化化学沉积,在经过激光活化的图案上沉积一层铜,形成金属化的图案。
与传统工艺相比,减少了绑线、植球等工艺,具有生产速度更迅捷,节约空间,设计灵活,成本低等优点。目前国内外市场上成熟的材料都是热塑性复合材料,例如共聚酰胺6、ABS、PC等复合材料,而这些材料不能满足以上越来越高的技术要求:更好的耐热性,更低的热膨胀系数,更好的尺寸稳定性。同时,市场上的LDS用环氧树脂组合物因为成型问题,存在封装时候容易产生气孔、开裂,以及因为分散性不好在后续电镀过程中而产生的欠镀和溢镀问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种设计合理,高可靠性、低翘曲、无气孔,同时,无欠镀和溢镀的环氧树脂组合物。
本发明所要解决的另一技术问题是提供了如上所述的环氧树脂组合物的一种制备方法,该方法将LDS激光活化添加剂均匀的分散到环氧树脂组合物中,减少了欠镀和溢镀现象,并提高了电镀薄膜与基材的粘接强度。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的,本发明是一种环氧树脂组合物,其特点是,该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]表示的环氧树脂,或者为式[1]与式[2]所表示的环氧树脂组成的混合物,混合物中,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的40%-80%,式[2]表示的环氧树脂至少占环氧树脂总重量的20%,
所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,
式[3]表示的酚醛树脂占固化剂总重量的40%-100%;
所述偶联剂是式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂,
式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂单独使用时,其含量至少占偶联剂总重量的30%;两者混合使用时,两者的重量之和至少占偶联剂总重量的30%;
环氧树脂的重量占组合物总重量的1%-20%,优选3-18%。本发明中所述的环氧树脂除了选用式[1]和式[2]所示的环氧树脂之外,还可以包含其它类型的环氧树脂中的一种或几种的混合物,只要式[1]和式[2]所示的环氧树脂的固有性能没有受到损害即可,例如:酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、双酚A、双酚F、双酚S型环氧树脂、脂环族环氧树脂、联苯型环氧树脂、三苯甲烷类环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷类环氧树脂、含有三嗪环的环氧树脂、双环戊二烯苯酚环氧树脂、萘酚类环氧树脂、多芳香环型环氧树脂等,
固化剂的重量占组合物总重量的1%-20%,优选3-18%,固化剂除了选用式[3]所示的酚醛树脂之外,还可以含有如下所述的酚醛树脂中的一种或几种的混合物,只要式[3]所示的酚醛树脂的固有性能没有受到损害即可,所选用的酚醛树脂通常使用在分子内具有酚羟基且粘度尽可能低的低聚物或聚合物,如,苯酚酚醛清漆类酚醛树脂、甲酚酚醛清漆类酚醛树脂、酚醛芳烷基类酚醛树脂、萘酚芳烷基类酚醛树脂、三苯甲烷类酚醛树脂、萜烯改性的酚醛树脂、双环戊二烯改性的酚醛树脂等,
固化促进剂的重量占组合物总重量的0.01%-2%,固化促进剂选用环氧树脂组合物里面通用固化促进剂中的一种或几种的混合物,例如叔胺类化合物、咪唑类化合物(如2-甲基咪唑,2-苯基咪唑,2-苯基四甲基咪唑)、季铵盐、有机金属盐、磷化合物(如三苯基膦,三丁基膦,三苯基膦三苯基硼烷,四苯基硼酸和四苯基磷鎓,三苯基膦和苯醌加合物)、二氮二杂环烯烃(如1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)等这些化合物及其衍生物,其中,二氮二杂环烯烃指DBU这一类材料;
LDS激光活化添加剂的重量占组合物总重量的3%-50%,所述的LDS激光活化添加剂中含有有机金属络合物,优选含铜的有机金属络合物,其平均粒径小于2微米,pH范围是5-8,
偶联剂的重量占组合物总重量的0.1%-3%,偶联剂除了选用式[4]和式[5]所示的偶联剂之外,还可以包含其它类型的偶联剂,只要式[4]和式[5]所示的偶联剂的固有性能不受到损害即可。其它类型的偶联剂可以是通过硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂,例如γ-环氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基三甲氧基硅烷、γ-巯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等单独或混合使用,
填料的重量占组合物总重量的30%-90%,所述的填料为钛白粉、氧化铝、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种,优选平均粒径在5-20微米的二氧化硅。
本发明所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的,本发明是一种上述环氧树脂组合物的制备方法,其特点是,具体步骤如下,
(1)LDS激光活化添加剂的中间体的制备
先将LDS激光活化添加剂加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,5-10分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂加入完成后,高速搅拌10-20分钟,加入部分环氧树脂,继续搅拌20-40分钟后,停止搅拌,出料,得到高搅粗混物;
再将高搅粗混物加入到三辊研磨机上进行高温研磨,根据物料的粘度,将研磨温度调整到60-110℃,通过控制研磨机转速和研磨辊之间的间隙,调整至能正常下料,不断地进行混炼,一段时间后,用刮板细度计测试细度,直至高搅粗混物的细度小于5微米结束,待冷却后粉碎,制得LDS激光活化添加剂的中间体备用;
本发明在LDS激光活化添加剂的中间体的制备过程中,将LDS激光活化添加剂与偶联剂进行初步混合,将偶联剂初步分散在LDS激光活化添加剂表面,然后加入环氧树脂,进行初级偶联作用;高搅粗混物在三辊研磨机上高温研磨,使偶联反应更加充分的进行,同时在高温的条件下,将偶联作用所产生的醇类副产物挥发掉,进一步促进反应完成;以此来达到LDS激光活化添加剂均匀分散的效果,同时,相较于短链硅烷偶联剂,式[4]和式[5]所示的长链硅烷偶联剂,更容易包覆在LDS激光活化添加剂的表面,由于链长,同时可以达到阻水、防水的效果;通过制备LDS激光活化添加剂的中间体,避免了在后面的电镀过程由于欠镀和溢镀而引起的断路和短路现象,同时,在高温的条件下,将产生的小分子物质释放出来,减少产品在客户端模塑的时候出现气孔问题;
(2)挤出中间体的制备
先将填料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,5-10分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂加入完成后,搅拌10-20分钟,加入剩下的环氧树脂,继续搅拌10-30分钟后,加入步骤(1)制得的LDS激光活化添加剂的中间体,继续高速搅拌1-3分钟,制得搅拌料,再将搅拌料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、压延、冷却、粉碎,制得挤出中间体备用;
(3)环氧树脂组合物的制备
将步骤(2)制得的挤出中间体与固化剂、固化促进剂一起加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,搅拌20-40分钟后,通过挤出机、热棍或捏合机进行捏合、压延、冷却、粉碎,得到环氧树脂组合物。通过优化环氧树脂和固化剂的种类,并采用新的LDS激光活化添加剂的中间体及挤出中间体的制备方法,得到高可靠性、低翘曲、无气孔,同时,无欠镀和溢镀的、适用于激光直接成型(LDS)工艺的环氧树脂组合物。
与现有技术相比,本发明所述的环氧树脂组合物及其制备方法具有以下技术效果:
第一,通过选用式[1]所示的环氧树脂具有低粘度,可以增加环氧树脂组合物的填料含量,降低吸水率和固化后的热膨胀系数;同时因为其结构上的特点,对比其类似结构的双酚A和双酚F的环氧树脂,式[1]所示的环氧树脂具有更高的反应活性,能有效降低环氧树脂组合物固化后的翘曲。再配合式[2]所示的具有高粘接力的环氧树脂,进一步提高环氧树脂组合物的可靠性能;
第二,通过选用式[3]所示的酚醛树脂,式[3]所示的酚醛树脂含有带有具有氮原子的自聚基团,在加热的条件下,自聚基团发生自聚反应,生成具有更多官能团的酚醛树脂,在于环氧树脂进行交联后,得到的固化后的环氧树脂组合物具有更低的翘曲度;
第三,通过选用式[4]与式[5]所示的偶联剂,并且经过LDS添加剂的中间体的制备、挤出机中间体的制备等制备工艺和方法的优化,使LDS添加剂与填料均匀地分散在环氧树脂组合物中,减少环氧树脂组合物在模塑过程中产生气孔。保证了再后续客户端模塑的过程中,环氧树脂组合物流动的均匀性,避免了封装体与进胶口位置LDS添加剂的分散不均匀现象,同时,降低环氧树脂组合物的吸水率,热膨胀系数,防止在后面的电镀工艺中出现欠镀以及溢镀现象的发生。
具体实施方式
进一步描述本发明的具体技术方案,以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明,而不构成对其权利的限制。
实施例1,一种环氧树脂组合物,该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]与式[2]所表示的环氧树脂组成的混合物,混合物中,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的50%,式[2]所表示的环氧树脂占环氧树脂总重量不少于20%,
所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,式[3]表示的酚醛树脂占固化剂总重量的70%,其余选用普通酚醛树脂;
所述偶联剂是式[4]和式[5]表示的长链硅烷偶联剂的混合物,两者的重量之和占偶联剂总重量不少于30%;
环氧树脂的重量占组合物总重量的10%,
固化剂的重量占组合物总重量的10%,
固化促进剂的重量占组合物总重量的1%,
LDS激光活化添加剂的重量占组合物总重量的25%,
偶联剂的重量占组合物总重量的1.5%,其他的为填料。
实施例2,一种环氧树脂组合物,该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]表示的环氧树脂,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的60%,其余选用普通环氧树脂,
所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,式[3]表示的酚醛树脂占固化剂总重量的70%,其余选用普通酚醛树脂;
所述偶联剂是式[4]和式[5]表示的长链硅烷偶联剂的混合物,式[4]表示的长链硅烷偶联剂占偶联剂总重量的50%,式[5]表示的长链硅烷偶联剂占偶联剂总重量的60%;
环氧树脂的重量占组合物总重量的3%,
固化剂的重量占组合物总重量的18%,
固化促进剂的重量占组合物总重量的1%,
LDS激光活化添加剂的重量占组合物总重量的25%,
偶联剂的重量占组合物总重量的1.5%,其他的为填料。
实施例3,一种环氧树脂组合物,该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]表示的环氧树脂,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的40%,其余选用普通环氧树脂,
所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,式[3]表示的酚醛树脂占固化剂总重量的40%,其余选用普通酚醛树脂;
所述偶联剂是式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂中的一种,式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂占偶联剂总重量不少于30%,
环氧树脂的重量占组合物总重量的18%,
固化剂的重量占组合物总重量的3%,
固化促进剂的重量占组合物总重量的0.01%,
LDS激光活化添加剂的重量占组合物总重量的3%,
偶联剂的重量占组合物总重量的0.1%,其他的为填料。
实施例4,实施例1-3任一项所述的一种环氧树脂组合物,所述的固化促进剂为叔胺类化合物、咪唑类化合物、季铵盐、有机金属盐、磷化合物、二氮二杂环烯烃这些化合物及其衍生物中的一种或几种。
实施例5,实施例1-4任一项所述的一种环氧树脂组合物,所述的LDS激光活化添加剂中含有有机金属络合物,优选含铜的有机金属络合物,其平均粒径小于2微米,pH范围是5-8。
实施例6,实施例1-5任一项所述的一种环氧树脂组合物,所述的填料为钛白粉、氧化铝、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种,优选平均粒径在5-20微米的二氧化硅。
实施例7,实施例1-6所述的环氧树脂组合物的制备方法,具体步骤如下,
(1)LDS激光活化添加剂的中间体的制备
先将LDS激光活化添加剂加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,5分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂中入完成后,高速搅拌15分钟,加入部分环氧树脂,继续搅拌30分钟后,停止搅拌,出料,得到高搅粗混物;
将高搅粗混物加入到三辊研磨机上进行高温研磨,将研磨温度调整到60-110℃,研磨至高搅粗混物的细度小于5微米结束,待冷却后粉碎,制得LDS激光活化添加剂的中间体备用;
(2)挤出中间体的制备
先将填料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,8分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂加入完成后,搅拌15分钟,加入剩下的环氧树脂,继续搅拌20分钟后,加入步骤(1)制得的LDS激光活化添加剂的中间体,继续高速搅拌2分钟,制得搅拌料,再将搅拌料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、压延、冷却、粉碎,制得挤出中间体备用;
(3)环氧树脂组合物的制备
将步骤(2)制得的挤出中间体与固化剂、固化促进剂一起加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,搅拌30分钟后,通过挤出机、热棍或捏合机进行捏合、压延、冷却、粉碎,得到环氧树脂组合物。
实施例8,实施例1-6所述的环氧树脂组合物的制备方法,具体步骤如下,
(1)LDS激光活化添加剂的中间体的制备
先将LDS激光活化添加剂加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,3分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂中入完成后,高速搅拌10分钟,加入部分环氧树脂,继续搅拌20分钟后,停止搅拌,出料,得到高搅粗混物,再将高搅粗混物加入到三辊研磨机上进行高温研磨,将研磨温度调整到60-110℃,研磨至高搅粗混物的细度小于5微米结束,待冷却后粉碎,制得LDS激光活化添加剂的中间体备用;
(2)挤出中间体的制备
先将填料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,5分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂加入完成后,搅拌10分钟,加入剩下的环氧树脂,继续搅拌10分钟后,加入步骤(1)制得的LDS激光活化添加剂的中间体,继续高速搅拌1分钟,制得搅拌料,再将搅拌料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、压延、冷却、粉碎,制得挤出中间体备用;
(3)环氧树脂组合物的制备
将步骤(2)制得的挤出中间体与固化剂、固化促进剂一起加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,搅拌20分钟后,通过挤出机、热棍或捏合机进行捏合、压延、冷却、粉碎,得到环氧树脂组合物。
实施例9,实施例1-6所述的环氧树脂组合物的制备方法,具体步骤如下,
(1)LDS激光活化添加剂的中间体的制备
先将LDS激光活化添加剂加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,7分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂中入完成后,高速搅拌20分钟,加入部分环氧树脂,继续搅拌40分钟后,停止搅拌,出料,得到高搅粗混物,再将高搅粗混物加入到三辊研磨机上进行高温研磨,将研磨温度调整到60-110℃,研磨至高搅粗混物的细度小于5微米结束,待冷却后粉碎,制得LDS激光活化添加剂的中间体备用;
(2)挤出中间体的制备
先将填料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,10分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,偶联剂加入完成后,搅拌20分钟,加入剩下的环氧树脂,继续搅拌30分钟后,加入步骤(1)制得的LDS激光活化添加剂的中间体,继续高速搅拌3分钟,制得搅拌料,再将搅拌料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、压延、冷却、粉碎,制得挤出中间体备用;
(3)环氧树脂组合物的制备
将步骤(2)制得的挤出中间体与固化剂、固化促进剂一起加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,搅拌40分钟后,通过挤出机、热棍或捏合机进行捏合、压延、冷却、粉碎,得到环氧树脂组合物。
本发明所述的环氧树脂组合物中,若工艺需要,除上述组分外,还可以包括各种添加剂,如脱模剂,着色剂(如炭黑,钛白粉和氧化铁红等),应力吸收剂,离子捕捉剂等等:
本发明所述的环氧树脂组合物中,对脱模剂没有特别的限制,可以选择已知的用于环氧树脂组合物应的天然蜡和合成蜡。例如巴西棕榈蜡、蜂蜡、米蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸蜡、硬脂酸酯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙等,其用量为环氧树脂组合物总量的0.1-5%;
本发明的环氧树脂组合物中,对应力吸收剂没有特别限制,可以选用已知的用于环氧树脂组合物的应力吸收剂都可以。例如核壳橡胶类、嵌段共聚物或弹性体、有机硅橡胶以及有机硅改性环氧树脂等都可以。应力吸收剂的用量占环氧树脂组合物总量的0.01-5%;
另外,根据需要,本发明所述的环氧树脂组合物还可以加入阻燃剂,如氢氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、三聚氰胺、硼酸锌、钼酸锌等来达到阻燃效果。
实施例10,一种环氧树脂组合物,该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]与式[2]所表示的环氧树脂组成的混合物,混合物中,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的50%,式[2]所表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的33%,其余的选用普通环氧树脂;
所述的固化剂是式[3]表示的酚醛树脂,式[3]表示的酚醛树脂占固化剂总重量的100%;
所述偶联剂是式[4]和式[5]表示的长链硅烷偶联剂组成的混合物,式[4]表示的长链硅烷偶联剂占偶联剂总重量的37.5%,式[5]表示的长链硅烷偶联剂占偶联剂总重量的37.5%,其余选用普通偶联剂;
环氧树脂占组合物总重量的6%,
固化剂占组合物总重量的5.0%,
固化促进剂占组合物总重量的0.2%,
LDS激光活化添加剂占组合物总重量的15%,
偶联剂占组合物总重量的0.8%,其他的为填料。
实施例11,取实施例10所述的环氧树脂组合物进行实验,其中,
式[1]所述的环氧树脂:选用Dainippon Ink&Chemical,Inc生产的EPICLON HP-820;
式[2]所述的环氧树脂:选用Nippon Kayaku Co.,Ltd生产的NC-3000;
式[3]所示的固化剂:选用Air Water Inc生产的HE9KH;
式[4]所示的偶联剂:选用Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd生产的KBM-4803;
式[5]所示的偶联剂:选用Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd生产的KBM-6803;
LDS添加剂:选用美国薛特颜料公司生产的LD-47;
普通偶联剂:选用曲阜晨光化工有限公司生产的KH-560、KH-580;
脱模剂:选用科莱恩化工(中国)有限公司提供的巴蜡;
催化剂:选用上海臣兴化学品有限公司生产的TPP-BQ;
联苯型环氧树脂:选用三菱ケミカル株式会社生产的YX-4000H;
多官能团型酚醛树脂:选用明和产业株式会社提供的MEH-7500;
多芳香环型酚醛树脂:选用明和产业株式会社提供的MEH-7851SS;
硅微粉:选用Denka电化株式会社提供的FB-510MDC;
本实施例中的评价是根据下列方法进行的:
(1)凝胶时间:按SJ/T 11197-1999环氧模塑料的第5.3条凝胶化时间进行测定凝胶化时间(s);
(2)流动长度:按SJ/T 11197-1999环氧模塑料的第5.2条螺旋流动长度进行测定流动距离(cm);
(3)可靠性/MSL3:在MGP模上使用环氧塑封料将ESOP8的产品进行塑封,封装完成后,后固化(175度*6h),将封装体放入到40度/40%相对湿度的潮箱中进行吸湿,吸湿完成后通过260度回流焊三次,完成后使用C-SAM进行扫描,观察分层情况,没有分层即通过考核。
(4)气孔和翘曲:
气孔:封装2个block的QFN,封装完成后,看表面气孔情况,同时,通过C-SAM扫描,观察封装体内部的气孔情况。
翘曲:封装完成后,测量中心点与四周的高度差。
(5)电镀情况:封装QFN完成后,后固化。经过超声清洗,激光线路活化,电镀。查看线路的均匀性,是否存在短路和断路现象;
结果如下:
备注:Δ:表示测试结果不在接受的范围内;○:表示测试结果在接受的范围内。
Claims (10)
1.一种环氧树脂组合物,其特征在于:该组合物主要包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、LDS激光活化添加剂、填料、偶联剂,
所述的环氧树脂是式[1]表示的环氧树脂,或者为式[1]与式[2]所表示的环氧树脂组成的混合物,混合物中,式[1]表示的环氧树脂占环氧树脂总重量的40%-80%,式[2]表示的环氧树脂至少占环氧树脂总重量的20%,
所述的固化剂选用Air Water Inc生产的HE9KH,该固化剂占固化剂总重量的40%-100%;
所述偶联剂是式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂,
式[4]或式[5]表示的长链硅烷偶联剂单独使用时,其含量至少占偶联剂总重量的30%;两者混合使用时,两者的重量之和至少占偶联剂总重量的30%;
环氧树脂的重量占组合物总重量的1%-20%,
固化剂的重量占组合物总重量的1%-20%,
固化促进剂的重量占组合物总重量的0.01%-2%,
LDS激光活化添加剂的重量占组合物总重量的3%-50%,
填料的重量占组合物总重量的30%-90%,
偶联剂的重量占组合物总重量的0.1%-3%。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂组合物,其特征在于:所述的环氧树脂还包括酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环族环氧树脂、联苯型环氧树脂、三苯甲烷类环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷类环氧树脂、含有三嗪环的环氧树脂、双环戊二烯苯酚环氧树脂、萘酚类环氧树脂、多芳香环型环氧树脂中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种环氧树脂组合物,其特征在于:所述的固化剂还包括苯酚酚醛清漆类酚醛树脂、甲酚酚醛清漆类酚醛树脂、酚醛芳烷基类酚醛树脂、萘酚芳烷基类酚醛树脂、三苯甲烷类酚醛树脂、萜烯改性的酚醛树脂、双环戊二烯改性的酚醛树脂中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种环氧树脂组合物,其特征在于:所述的固化促进剂为叔胺类化合物、咪唑类化合物、季铵盐、有机金属盐、磷化合物、二氮二杂环烯烃这些化合物及其衍生物中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其特征在于:所述的LDS激光活化添加剂中含有有机金属络合物。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂组合物,其特征在于:所述有机金属络合物选用含铜的有机金属络合物,其平均粒径小于1-3微米,pH范围是5-8。
7.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其特征在于:所述的填料为钛白粉、氧化铝、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的环氧树脂组合物,其特征在于:所述的填料选用平均粒径在5-20微米的二氧化硅。
9.一种权利要求1-8任一项所述环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于:具体步骤如下,
(1)LDS激光活化添加剂的中间体的制备
将LDS激光活化添加剂与偶联剂在高速搅拌作用下进行初步混合,高速搅拌10-20分钟后,加入部分环氧树脂,继续搅拌20-40分钟后,停止搅拌,出料,得到高搅粗混物,再将高搅粗混物加入到三辊研磨机上进行高温研磨,将研磨温度调整到60-110℃,研磨至高搅粗混物的细度小于5微米结束,待冷却后粉碎,制得LDS激光活化添加剂的中间体备用;
(2)挤出中间体的制备
将填料与偶联剂在高速搅拌作用下进行混合,搅拌10-20分钟后,加入剩下的环氧树脂,继续搅拌10-30分钟后,加入步骤(1)制得的LDS激光活化添加剂的中间体,继续高速搅拌1-3分钟,制得搅拌料,再将搅拌料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、压延、冷却、粉碎,制得挤出中间体备用;
(3)环氧树脂组合物的制备
将步骤(2)制得的挤出中间体与固化剂、固化促进剂一起加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,搅拌20-40分钟后,通过挤出机、热棍或捏合机进行捏合、压延、冷却、粉碎,得到环氧树脂组合物。
10.权利要求9所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)和步骤(2)所述中间体的制备过程中,先将LDS激光活化添加剂或填料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌,5-10分钟后,在高速搅拌机的低速搅拌下以喷洒的方式加入偶联剂,完成偶联剂与LDS激光活化添加剂或填料的初步混合。
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