CN114921059A - 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板 - Google Patents

一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板 Download PDF

Info

Publication number
CN114921059A
CN114921059A CN202210700803.2A CN202210700803A CN114921059A CN 114921059 A CN114921059 A CN 114921059A CN 202210700803 A CN202210700803 A CN 202210700803A CN 114921059 A CN114921059 A CN 114921059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
phosphorus
resin composition
parts
curing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210700803.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡志
石涛
钟志强
龚小弟
王雨晨
梅青
张吉坪
徐旭
刘小林
叶淑英
周雷
陈健
吕强
李福顺
丁学良
刘罡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Kejufu New Material Co ltd
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Kejufu New Material Co ltd
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Kejufu New Material Co ltd, CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd filed Critical Chongqing Kejufu New Material Co ltd
Priority to CN202210700803.2A priority Critical patent/CN114921059A/zh
Publication of CN114921059A publication Critical patent/CN114921059A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • C08G59/5046Amines heterocyclic
    • C08G59/5053Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom
    • C08G59/5073Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom having two nitrogen atoms in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • C08G59/56Amines together with other curing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021Fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046Synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/204Di-electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat
    • B32B2307/3065Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/22Halogen free composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及电子材料技术领域,公开了一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板,含磷环氧树脂组合物包括主体组分和有机溶剂组份,主体组分包括如下质量份的原料,环氧树脂10‑100份、含磷固化剂5‑50份、常规固化剂3‑30份、固化促进剂1‑10份、填料35‑75份、消泡剂0.2‑2.0份,含磷固化剂为焦磷酸哌嗪。本发明解决了现有用于覆铜板的树脂组合物存在无法同时保证环保性和阻燃性的问题;同时使用该含磷本征型环氧树脂组合物制备的覆铜板,其同时具有高无卤本征阻燃性、低吸水率、剥离强度高以及介电性能良好的特点,可以作为电子仪器用印制线路板。

Description

一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板
技术领域
本发明涉及电子材料技术领域,具体涉及一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板。
背景技术
环氧树脂(EP)具有卓越的粘接性能和良好的机械性能,被大量用在树脂组合物、涂料、层压、电子封装材料等领域,然而其本身存在易燃及燃烧过程释放CO等有毒气体和浓烟等缺陷,因而在电子器件、航天航空等阻燃性要求高的领域中的应用受到很大程度的限制。传统卤素阻燃剂在燃烧过程中生成溴化氢、二噁英、苯并呋喃等具有腐蚀性、刺激性以及致癌性的有毒物质,严重地危害到自然环境与人类健康。2019年欧盟新修订的电子显示器生态设计法规附录ⅡD部分,电子显示器的外壳和支架不得使用含卤阻燃剂,旨在从根本上杜绝有毒有害物质在家庭电子产品中的应用。阻燃剂无卤化的发展已被各个国家所认同,环保无卤的阻燃剂,特别是含磷阻燃固化剂已成为环氧树脂阻燃领域的研究开发热点。
目前,要求电路板用树脂基材本身要具有很高的耐热温度、稳定的加工性能、特殊环境下的耐湿功能、以及良好的阻燃性能。现有的传统含磷阻燃剂无法同时达到这样的要求,而且在比较苛刻的环境下,材料会发迁移,引起环氧树脂材料阻燃性能的下降,难以满足使用要求。随着环保要求越来越高,以及电气电子产业的迅猛发展,对环氧树脂材料提出了更严苛的要求,目前国内电子层压板用的环氧树脂大部分是使用溴系阻燃剂,无法满足日益严苛的环保要求和出口需求。综上所述,亟需开发一种无卤阻燃且兼具高耐湿热、低吸水率、高阻燃性、剥离强度高以及介电性能好的含磷环氧树脂组合物。
发明内容
本发明意在提供一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板,以解决现有技术中用于覆铜板的树脂组合物存在的无法同时保证环保性和阻燃性的问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种含磷环氧树脂组合物,包括主体组分和有机溶剂组份,主体组分包括如下质量份的原料,环氧树脂10-100份、E型环氧树脂10-30份、含磷固化剂5-50份、常规固化剂3-30份、固化促进剂1-10份、填料35-75份、消泡剂0.2-2.0份,含磷固化剂为焦磷酸哌嗪。
另一方面,本技术方案还提供一种含磷环氧树脂组合物在制备覆铜板中的应用。
本技术方案中,本技术方案针对现有技术中添加型环氧树脂阻燃剂存在的阻燃效率低、易迁移的问题,首次创造性的将添加型的焦磷酸哌嗪阻燃剂用作环氧树脂固化剂,反应制备含磷阻燃本征型环氧树脂,将焦磷酸哌嗪通过化学键的形式引入环氧树脂体系。焦磷酸哌嗪含磷阻燃固化剂的活泼H和环氧树脂的环氧基之间发生固化反应,化学键作用力远大于分子间作用力,避免了传统焦磷酸哌嗪阻燃剂易迁移的现象,克服了其作为添加型阻燃剂分解温度低,与环氧树脂材料相容性差等缺点。利用上述的环氧树脂制备而成的覆铜板其同时具有高无卤本征阻燃性、低吸水率、剥离强度高以及介电性能良好的特点,可以作为电子仪器用印制线路板。
优选的,作为一种改进,主体组分中各原料的质量份为F型环氧树脂15-23份、E型环氧树脂10-30份、含磷固化剂10-25份、常规固化剂3-10份、固化促进剂0.6-1.8份、填料35-55份、消泡剂0.2-1.0份。
本技术方案中,通过对含磷环氧树脂组合物中各原料添加比的优化,能够进一步提高含磷环氧树脂组合物的阻燃性能及剥离强度,进而保证制备而成的覆铜板阻燃性能优越,且因无卤元素添加,能够保证其环保性能。
优选的,作为一种改进,焦磷酸哌嗪的结构式如式(I):
Figure BDA0003703895710000021
式(I)中,n=2~5。
本技术方案中,上述结构的焦磷酸哌嗪含磷阻燃固化剂的活泼H和环氧树脂的环氧基之间发生固化反应,化学键作用力远大于分子间作用力,避免了传统焦磷酸哌嗪阻燃剂易迁移的现象,克服了其作为添加型阻燃剂分解温度低,与环氧树脂材料相容性差等缺点。
优选的,作为一种改进,有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯、乙醇、异丙醇、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。
本技术方案中,上述的有机溶剂的优化,都能够满足含磷环氧树脂的制备需求,且原料来源广,应用技术成熟。
优选的,作为一种改进,环氧树脂为双酚F环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、多官能酚型环氧树脂中的一种或多种。
本技术方案中,通过对环氧树脂的优化,都能够满足含磷环氧树脂的制备需求,且原料来源广,应用技术成熟。
优选的,作为一种改进,常规固化剂为双氰胺、苯乙烯·马来酸酐共聚物、二氨基二苯砜、酚醛树脂中的一种或多种;固化促进剂为1,2-二甲基咪唑、二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4甲基咪唑中的一种或多种。
本技术方案中,通过对固化促进剂和常规固化剂种类的优化,两者协同发挥固化以及固化促进作用,从而保证制备而成的含磷环氧树脂组合物的品质。
优选的,作为一种改进,填料为熔融二氧化硅、结晶型二氧化硅、球型二氧化硅、空心二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、滑石粉、硼酸锌、粘土、云母、高岭土、氮化铝、氮化硼、碳化硅、硫酸钡、钛酸钡、钛酸锶、碳酸钙、硅酸钙和聚四氟乙烯粉末中的一种或多种;消泡剂为KS-603、KS-538、X-50-992、BYK-A535、BYK-A515、BYK-A560、BYK-A530中的一种或多种。
本技术方案中,填料及消泡剂的选择均为领域内常用的原料,应用技术成熟。
优选的,作为一种改进,一种含磷环氧树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:将含磷固化剂引入有机溶剂中搅拌均匀,得体系I;
步骤二:向体系I内按比例加入环氧树脂、常规固化剂、固化促进剂、填料和消泡剂,混合均匀后用负压除去气泡,得体系II含磷环氧树脂组合物。
本技术方案中,含磷环氧树脂组合物的制备方法简单,非常适合于工业化推广应用。
优选的,作为一种改进,步骤一中,搅拌在负压0.05-0.08MPa下进行。
本技术方案中,通过将搅拌过程在负压条件下进行,能够保证减少搅拌过程中产生的气泡,确保制品机械性能。
上述含磷本征型环氧树脂组合物在覆铜板中的应用。
本发明相较于现有技术,具有如下的优点及有益效果:
(1)本发明开发了一种新型含磷环氧树脂组合物,采用了结构特殊的环氧树脂含磷固化剂,可以使环氧树脂实现P、N的协同阻燃,大大提升体系的阻燃效率;从而使体系中P含量的减少,可以使体系实现低吸水率,这也提高了体系的介电性能。
(2)本发明中的环氧树脂组合物的含磷阻燃固化剂直接参与环氧树脂固化反应,可以形成磷氧键(P-O)网状结构,从而一定程度上提升了环氧树脂的Tg,提高了体系的耐热性能。
(3)本发明中的环氧树脂组合物的含磷阻燃固化剂的结构中引入了羟基,从而在一定程度上提升了环氧树脂的剥离强度。
(4)本发明的含磷环氧树脂组合物具有高无卤本征阻燃性、低吸水率、剥离强度高以及介电性能良好的特点;使用该树脂组合物制备的半固化片及覆铜板,其同时具有高无卤本征阻燃性、低吸水率、剥离强度高以及介电性能良好的特点,可以作为电子仪器用印制线路板。
附图说明
图1为实施例1所得垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
图2为实施例2所得垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
图3为对比例1所得垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明,下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段;所用的实验方法均为常规方法;所用的材料、试剂等,均可从商业途径得到。
一种含磷环氧树脂组合物,包括主体组分和有机溶剂,主体组分是溶于或者分散于有机溶剂组分中;主体组分占含磷环氧树脂组合物的总重量的百分比为60-70%。
主体组分包括如下质量份的原料:环氧树脂10-100份、含磷固化剂5-50份、常规固化剂3-30份、固化促进剂1-10份、填料35-75份、消泡剂0.2-2.0份。
有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯、乙醇、异丙醇、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚中的一种或多种组合。
其中,环氧树脂为双酚F环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、三官能酚型环氧树脂中的一种或多种;
常规固化剂为双氰胺、苯乙烯·马来酸酐共聚物、二氨基二苯砜、酚醛树脂中的一种或多种。
固化促进剂为1,2-二甲基咪唑、二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4甲基咪唑中的一种或多种。
填料为熔融二氧化硅、结晶型二氧化硅、球型二氧化硅、空心二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、滑石粉、硼酸锌、粘土、云母、高岭土、氮化铝、氮化硼、碳化硅、硫酸钡、钛酸钡、钛酸锶、碳酸钙、硅酸钙和聚四氟乙烯粉末中的一种或多种。
消泡剂为KS-603、KS-538、X-50-992、BYK-A535、BYK-A515、BYK-A560、BYK-A530中的一种或多种。
含磷固化剂为焦磷酸哌嗪,焦磷酸哌嗪的结构式如式(I),焦磷酸哌嗪中磷氮含量比为20~30:10~20。
Figure BDA0003703895710000051
式(I)中,n=2~5。
焦磷酸哌嗪的制备方法,包括如下步骤:
步骤I:将哌嗪和乙醇加入装有磁力搅拌器和回流冷凝器的500mL三颈圆底烧瓶中。温度保持在30~60℃,直到哌嗪完全溶解在乙醇中,得哌嗪乙醇溶液;
步骤II:将磷酸(85wt.%,H3PO4)加入到一个装有强力搅拌器的1000mL三颈圆底烧瓶中。然后慢慢加入哌嗪乙醇溶液,并沉淀出白色产品;
步骤III:将白色沉淀过滤并在70~100℃下真空干燥至恒定重量;将250g沉淀物加入管式气氛炉中,在氮气气氛下,在200~260℃的温度下加热3~7h,从加热开始到冷却结束,都有氮气充气保护;而后用水清洗,即得含磷阻燃固化剂焦磷酸哌嗪,焦磷酸哌嗪中磷氮含量占比是20-30:10-20。
一种含磷环氧树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:将含磷固化剂引入有机溶剂中搅拌均匀,搅拌在负压0.09MPa下进行,得体系I;
步骤二:向体系I内按比例加入环氧树脂、常规固化剂、固化促进剂、填料和消泡剂,混合均匀后用负压机除去气泡,得体系II含磷环氧树脂组合物;
步骤三:在80-100℃下预固化0.2-1h,真空烘箱抽取气泡,而后导入模具置于鼓风干燥箱中120-150℃固化成型,时间为2-5h,即得反应型环氧树脂。
实施例1
一种含磷环氧树脂组合物,包括主体组分和有机溶剂,主体组分包括如下质量份的原料:环氧树脂69份、含磷固化剂15份、常规固化剂20份、固化促进剂2份、填料40份、消泡剂0.8份。
将15份含磷固化剂焦磷酸哌嗪引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入24份F型环氧、45份E型环氧、20份常规固化剂(酚醛树脂)、2份固化促进剂(1,2-二甲基咪唑)、40份填料(熔融二氧化硅)、0.8份消泡剂(KS-603),用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。
称取一定量的含磷本征型环氧树脂组合物在80℃下固化0.5h,真空烘箱抽取气泡,倒入极限氧指数、垂直燃烧等模具中,置于鼓风干燥箱中150℃固化,脱模后得到样品。
获得的含磷本征型环氧树脂组合物性能如表1所示。
将该胶液浸渍并涂布在玻纤布上,并在150℃烘箱中烘5min制得半固化片。将该制得的半固化片,上下各放一张铜箔,置于真空热压机中,在1.6Mpa压力,200℃下,压制得到覆铜板。
获得的覆铜板性能如表2所示。
图1为实施例1所得样品垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
实施例2
与实施例1相比,区别之处在于含磷本征型环氧树脂组合物的原料组分及制备工艺:具体为,将20份含磷固化剂焦磷酸哌嗪引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入24份F型环氧、45份E型环氧、15份常规固化剂、2份固化促进剂、40份填料、0.8份消泡剂,用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。其他与实施例1相同。
图2为实施例2所得垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
实施例3
与实施例1相比,区别之处在于含磷本征型环氧树脂组合物的原料组分及制备工艺:具体为,将25份含磷固化剂焦磷酸哌嗪引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入24份F型环氧、45份E型环氧、10份固化剂、2份固化促进剂、40份填料、0.8份消泡剂,用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。
其他与实施例1相同。
实施例4
与实施例1相比,区别之处在于含磷本征型环氧树脂组合物的原料组分及制备工艺:具体为,将20份含磷固化剂焦磷酸哌嗪引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入24份F型环氧、45份E型环氧、15份固化剂、2份固化促进剂、40份填料、0.8份消泡剂,用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。
将该胶液浸渍并涂布在玻纤布上,并在150℃烘箱中烘5min制得半固化片。将该制得的半固化片,上下各放一张铜箔,置于真空热压机中,在1.3Mpa压力,200℃下,压制得到覆铜板。
其他与实施例1相同。
实施例5
与实施例1相比,区别之处在于含磷本征型环氧树脂组合物的原料组分及制备工艺:具体为,将20份含磷固化剂焦磷酸哌嗪引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入24份F型环氧、45份E型环氧、15份固化剂、2份固化促进剂、40份填料、0.8份消泡剂,用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。
将该胶液浸渍并涂布在玻纤布上,并在150℃烘箱中烘5min制得半固化片。将该制得的半固化片,上下各放一张铜箔,置于真空热压机中,在1.9Mpa压力,200℃下,压制得到覆铜板。
其他与实施例1相同。
对比例1
与实施例1相比,区别之处在于含磷本征型环氧树脂组合物的原料组分及制备工艺:具体为,将24份F型环氧、45份E型环氧引入丙酮溶剂中搅拌均匀,然后加入35份固化剂、2份固化促进剂、40份填料、0.8份消泡剂,用超高速分散机混合均匀,用负压除去气泡,测试得到合适的粘度,即得含磷本征型环氧树脂组合物。
其他与实施例1相同。
图3为对比例1所得垂直燃烧测试后炭层的SEM图;其中a为×500,b为×2000。
实验例一阻燃性能测试
对上述各实施例及对比例制备而成的含磷本征型环氧树脂组合物进行阻燃性能测试,测试的指标为极限氧指数及垂直燃烧等级,极限氧指数及垂直燃烧等级依据IEC60695中的UL94和LOI法测定,每组进行三次重复试验,测试结果详见表1。
表1实施例1~5和对比例1所得材料在不同工艺下的阻燃性能
Figure BDA0003703895710000081
由表1可知,含磷固化剂焦磷酸哌嗪的添加使含磷本征型环氧树脂组合物的阻燃性能显著提高,这是因为含磷固化剂中含丰富的N、P元素,在炭层中形成了物理隔绝,因此增加了含磷本征型环氧树脂组合物的阻燃性,其中实施例3的极限氧指数数值最高,同时垂直燃烧轻易达到V-0等级。由此说明,本发明正是通过引入含磷固化剂焦磷酸哌嗪,并通过调控固化温度与时间等参数获得具有更高阻燃性能的含磷本征型环氧树脂组合物。
实验例二覆铜板性能测试
对应用各实施例及对比例制备而成的含磷本征型环氧树脂组合物制备而成的覆铜板进行性能测试,检测指标及方法如下:
1、玻璃化转变温度(Tg,℃):根据差示扫描量热(DSC)法,按照IPC-TM-650所规定的DSC方法进行测定。
2、吸水率(%):按照IPC-TM-650所规定的方法测试A态吸水率。
3、剥离强度(PS,N/mm):按照IPC-TM-650 2.4.9方法测试。
4、介电常数:按照IPC-TM-650使用平板法测定介电常数。
5、介电损耗角正切:按照IPC-TM-650使用平板法测定介电损耗因子。
每组进行三次重复试验,结果如表2所示:对比例1采用常规固化剂固化的环氧树脂,其阻燃性、吸水率、剥离强度以及介电性能均较实施例差;而本发明的实施例具有高阻燃性、低介电常数、低介电损耗角正切、低吸水率以及高剥离强度的特点。
表2实施例1~5和对比例1所得覆铜板性能
Figure BDA0003703895710000091
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:包括主体组分和有机溶剂组份,所述主体组分包括以下的原料:环氧树脂、含磷固化剂、常规固化剂、固化促进剂、填料、消泡剂,含磷固化剂为焦磷酸哌嗪。
2.根据权利要求1所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述主体组分中各原料的质量份为环氧树脂10-100份、含磷固化剂5-50份、常规固化剂3-30份、固化促进剂1-10份、填料35-75份、消泡剂0.2-2.0份。
3.根据权利要求2所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述焦磷酸哌嗪的结构式如式(I):
Figure FDA0003703895700000011
式(I)中,n=2~5。
4.根据权利要求3所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯、乙醇、异丙醇、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述环氧树脂为双酚F环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、多官能酚型环氧树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述常规固化剂为双氰胺、苯乙烯·马来酸酐共聚物、二氨基二苯砜、酚醛树脂中的一种或多种;固化促进剂为1,2-二甲基咪唑、二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4甲基咪唑中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种含磷环氧树脂组合物,其特征在于:所述填料为熔融二氧化硅、结晶型二氧化硅、球型二氧化硅、空心二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、滑石粉、硼酸锌、粘土、云母、高岭土、氮化铝、氮化硼、碳化硅、硫酸钡、钛酸钡、钛酸锶、碳酸钙、硅酸钙和聚四氟乙烯粉末中的一种或多种;消泡剂为KS-603、KS-538、X-50-992、BYK-A535、BYK-A515、BYK-A560、BYK-A530中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种含磷环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将含磷固化剂引入有机溶剂中搅拌均匀,得体系I;
步骤二:向体系I内按比例加入环氧树脂、常规固化剂、固化促进剂、填料和消泡剂,混合均匀后用负压除去气泡,得体系II含磷环氧树脂组合物。
9.根据权利要求8所述的一种含磷环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于:步骤一中,搅拌在负压0.05-0.08MPa下进行。
10.一种根据权利要求1~7任一项所述的含磷环氧树脂组合物在制备覆铜板中的应用。
CN202210700803.2A 2022-06-20 2022-06-20 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板 Pending CN114921059A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700803.2A CN114921059A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700803.2A CN114921059A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114921059A true CN114921059A (zh) 2022-08-19

Family

ID=82814526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210700803.2A Pending CN114921059A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114921059A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116462851A (zh) * 2023-05-17 2023-07-21 重庆科聚孚新材料有限责任公司 一种化学封端的聚焦磷酸哌嗪阻燃剂及其制备方法和装置和在阻燃聚丙烯中的应用
CN118206835A (zh) * 2024-05-20 2024-06-18 建滔(广州)电子材料制造有限公司 一种低膨胀低介电常数覆铜板及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060234043A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Flame retardant adhesive composition, and adhesive sheet, coverlay film and flexible copper-clad laminate using same
JP2011148936A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Sakai Chem Ind Co Ltd 難燃性樹脂組成物
CN113667277A (zh) * 2021-08-25 2021-11-19 上海化工研究院有限公司 一种低热释放、低烟、高阻燃环氧树脂材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060234043A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Flame retardant adhesive composition, and adhesive sheet, coverlay film and flexible copper-clad laminate using same
JP2011148936A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Sakai Chem Ind Co Ltd 難燃性樹脂組成物
CN113667277A (zh) * 2021-08-25 2021-11-19 上海化工研究院有限公司 一种低热释放、低烟、高阻燃环氧树脂材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIAO-JUN XU ET AL: ""Preparation of Poly(phosphoric acid piperazine) and Its Application as an Effective Flame Retardant for Epoxy Resin"", 《 CHINESE JOURNAL OF POLYMER SCIENCE》, vol. 36, pages 655, XP036467570, DOI: 10.1007/s10118-018-2036-8 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116462851A (zh) * 2023-05-17 2023-07-21 重庆科聚孚新材料有限责任公司 一种化学封端的聚焦磷酸哌嗪阻燃剂及其制备方法和装置和在阻燃聚丙烯中的应用
CN116462851B (zh) * 2023-05-17 2024-08-20 重庆科聚孚新材料有限责任公司 一种化学封端的聚焦磷酸哌嗪阻燃剂及其制备方法和装置和在阻燃聚丙烯中的应用
CN118206835A (zh) * 2024-05-20 2024-06-18 建滔(广州)电子材料制造有限公司 一种低膨胀低介电常数覆铜板及其制备方法
CN118206835B (zh) * 2024-05-20 2024-07-30 建滔(广州)电子材料制造有限公司 一种低膨胀低介电常数覆铜板及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109825081B (zh) 一种热固性树脂组合物、包含其的预浸料以及覆金属箔层压板和印制电路板
CN103980708B (zh) 用于集成电路的无卤阻燃热固性树脂组合物、半固化片及层压板
CN108250675B (zh) 一种含磷活性酯及其无卤组合物与覆铜箔基板
CN108219371B (zh) 环氧树脂组合物、预浸料、层压板和印刷电路板
TWI643879B (zh) 一種含有苯並惡嗪的樹脂組合物的製備方法及由其製成的預浸料和層壓板
CN114921059A (zh) 一种新型含磷环氧树脂组合物及应用其制备的覆铜板
CN113512268B (zh) 一种无卤阻燃苯并噁嗪型活性酯组合物及其制备方法和应用
AU2014411040A1 (en) Halogen-free resin composition and prepreg and laminate prepared therefrom
CN110655775B (zh) 树脂组合物及具有其的半固化片、层压板、印制线路板
AU2014411037A1 (en) Thermosetting resin composition and prepreg and laminated board prepared therefrom
CN102850766B (zh) 一种无卤树脂组合物及使用其制作的半固化片及层压板
CN113121981B (zh) 一种树脂组合物以及使用其的预浸片和绝缘板
CN104109347B (zh) 一种无卤热固性树脂组合物、半固化片及层压板
CN105348742B (zh) 含三聚氰胺型苯并噁嗪树脂的热固性树脂组合物、半固化片及层压板
CN111793327A (zh) 一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法
CN114920713B (zh) 一种阻燃固化剂及反应型环氧树脂制备方法、应用
EP2770024A1 (en) Epoxy resin composition and prepreg and copper clad laminate manufactured by using the same
CN103965624A (zh) 一种无卤树脂组合物、由其制备的预浸料及层压板
EP3412722B1 (en) Halogen-free thermosetting resin composition, prepreg containing same, laminate, and printed circuit board
CN109851997A (zh) 一种热固性树脂组合物及使用其的预浸料、层压板和覆金属箔层压板
CN109608828B (zh) 一种热固性树脂组合物及使用其的预浸料、层压板和覆金属箔层压板
CN103965588A (zh) 无卤热固性树脂组合物、半固化片及层压板
CN113844129A (zh) 一种无卤、低介电损耗、高耐热覆铜板的制备方法
CN115181395B (zh) 一种热固性树脂组合物及其应用
CN115028963B (zh) 一种树脂组合物及高Tg、低Dk/Df高频覆铜板的制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220819

RJ01 Rejection of invention patent application after publication