CN1955219A - 半固化片的环氧树脂组合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种环氧树脂组合物，其特征是：在环氧树脂中按一定比例加入苯乙烯－马来酸酐共聚物、2－甲基咪唑、溶剂而形成的，组合物中各组分的质量为：环氧树脂10～79.99％；SMA共聚物10～74％；2－甲基咪唑促进剂0.01～6％；溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)，占组合物质量的10％。本发明的特点是，当该环氧树脂组合物固化时，苯乙烯－马来酸酐共聚物(SMA)不但是环氧树脂的固化剂，而且参与形成固化产物的网络结构，固化产物克服了目前环氧树脂固化物的脆性，提高了耐湿性、韧性和热稳定性。该环氧树脂组合物适于应用在粘合剂、复合材料多层电路板用层压板的制造。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，该环氧树脂与苯乙烯—马来酸酐共聚物的组合物可应用在粘合剂、复合材料和多层电路板用层压板的制造行业。
背景技术
环氧树脂是广泛应用在各种电器和各种电子元器件的多层电路板主要材料。目前用的环氧树脂固化剂多为双氰胺类固化剂，其缺点是在高频电路中，该环氧树脂体系由于其高介电常数和耗散因子会导致信号损失，这种环氧树脂固化体系的耐热性不高，耐湿性差，难于适应目前即将应用的无铅焊料的焊接工艺。
苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)是近年来国外成功开发应用的新型高性能树脂，是具有优良耐热性、刚性和尺寸稳定性的树脂，这种共聚物分子链上的酸酐链段可与环氧树脂发生反应。专利BE 627,887公开了关于苯乙烯—马来酸酐共聚物可作为环氧树脂的交联剂内容，但该发明环氧树脂复合物玻璃化转变温度过低、尺寸稳定性差，可施工不好。
发明内容
本发明目的即为克服上述缺点，采用环氧树脂与苯乙烯—马来酸酐共聚物的共混组合物，制成一种具有长期贮存化学稳定性环氧树脂组合物，解决了在覆铜电路板无铅化焊接的技术问题。
其特征是：在环氧树脂中按一定比例加入固化剂：苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)、固化促进剂：2-甲基咪唑。
环氧树脂为：溴化双酚A型环氧树脂和溴化酚醛树脂类环氧树脂，组合物中环氧树脂含量(质量百分含量)10～79.99％；
采用的苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)的分子式结构特征为：
SMA共聚物中的马来酸酐(质量百分含量)＞15％；m∶n＝4∶1；重均分子量(MW)为：1,300～50,000；组合物中SMA共聚物含量(质量百分含量)10～74％；
采用的2-甲基咪唑固化促进剂的结构特征为：
加入的2-甲基咪唑促进剂(质量百分含量)0.01～6％；
溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)，占组合物质量的10％。
本发明可应用在粘合剂、复合材料和多层电路板用层压板的制造行业。
本发明的优点在于采用苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)是一种含有酸酐功能基团的高分子共聚物，部分链段具有类酸酐的结构，可以与环氧树脂反应，同时部分链段的苯乙烯的苯环结构提供了耐热性能和耐湿热性能。用它作为固化剂时，SMA不仅参与固化过程，还可以与环氧树脂形成三维互穿网络结构，在赋予了固化产物一定韧性的同时，还可以赋予固化产物的耐高温性能，同时，由于苯环结构的存在还提高了固化产物的疏水性和绝缘性。在配方中采用咪唑类作为固化促进剂，可以通过加入量变化，灵活的控制乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)与环氧树脂的固化速度，由此获得最终的固化产物，达到了绝缘、耐温、粘接、耐湿的最佳平衡。从而克服了目前层压板耐热性不高，耐湿性差，可施工性能差、难于适应目前即将应用的无铅焊料的焊接工艺等缺点，使其能在多层电路板中得到应用。
具体实施方式
实施例1：
本环氧树脂组合物按如下组分配比制备而成(质量比)：
组合物的比例如下：
溴化双酚A型环氧树脂79.99％，含溴量20％，环氧当量400～450；
苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)10％，重均分子量(MW)＝1,300；SMA共聚物中的马来酸酐(质量百分含量)15.5％；m∶n＝4∶1；
促进剂2-甲基咪唑0.01％；
溶剂为组合物质量的10％。
该层压板的生产工艺如下：
按一定比例加入的环氧树脂和苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)，用适量二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂溶解，然后加入0.01％2-甲基咪唑作为固化促进剂，充分搅拌均匀制成树脂胶水，搅拌1h，用凝胶化时间测试仪测得凝胶时间为200s/170℃。
把电子级玻璃纤维布浸渍在上述树脂胶水中，在一定的干燥条件下经半固化处理得把固化片，控制适当的性能指标，然后将数张半固化片叠合在一起，两面覆上铜箔，送入热层压机中在3MPa，170℃/1h层压，然后3MPa，200℃/2h进行后固化，制得层压板。该层压板具有良好的热稳定性，Tg达175℃左右(DSC测定)，基板树脂含量40％以上时，其介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)为：4.0和0.01以下。
实施例2：
本环氧树脂混合物按如下组分配比制备而成(质量比)：
组合物的比例如下：
溴化双酚A型环氧树脂50％，含溴量20％，环氧当量400～450；
苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)36％，重均分子量(MW)＝10,000；SMA共聚物中的马来酸酐(质量百分含量)18％；m∶n＝4∶1；
促进剂2-甲基咪唑4％；溶剂为组合物质量的10％。
该层压板的生产工艺如实施例1。该层压板具有良好的热稳定性，Tg达175℃左右(DSC测定)，基板树脂含量40％以上时，其介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)为：4.0和0.01以下。
实施例3：
本环氧树脂组合物按如下组分配比制备而成(质量比)：
组合物的比例如下：
溴化酚醛树脂类环氧树脂10％，含溴量19％，环氧当量400～430；
苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)74％，重均分子量(MW)＝50,000；SMA共聚物中的马来酸酐(质量百分含量)17.5％；m∶n＝4∶1；
促进剂2-甲基咪唑6％；溶剂为组合物质量的10％。
该层压板的生产工艺如实施例1。
所述实施例仅用于说明本发明技术方案，并不用于限制本发明。
Claims (5)
1.半固化片的环氧树脂组合物，其特征是：在环氧树脂中按一定比例加入苯乙烯-马来酸酐共聚物、2-甲基咪唑、溶剂；组合物中各组分的质量为：环氧树脂10～79.99％；SMA共聚物10～74％；2-甲基咪唑促进剂0.01～6％；溶剂为二甲基甲酰胺，占组合物质量的10％。
2.根据权利要求1所述的半固化片的环氧树脂组合物，其特征是所述环氧树脂为：溴化双酚A型环氧树脂和溴化酚醛树脂类环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的半固化片的环氧树脂组合物，其特征是采用的苯乙烯-马来酸酐共聚物的分子式结构特征为：
SMA共聚物中的马来酸酐(质量百分含量)＞15％；m∶n＝4∶1；重均分子量(MW)为：1,300～50,000。
4.根据权利要求1所述的半固化片的环氧树脂组合物，其特征是采用的咪唑类固化促进剂结构：
5.半固化片的环氧树脂组合物的用途，其特征是应用于制造高温固体粘合剂、复合材料和多层电路板用层压板。
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