[发明专利]一种阻燃含磷环氧粉末组合物

说明书

技术领域

本发明属于电子元件封装领域，尤其是一种阻燃含磷环氧粉末组合物。

背景技术

环氧树脂是一种应用比较广泛的热固性树脂，具有优良的物理机械性能、电气绝缘性能、耐药品性及低温收缩等性能，广泛应用于涂料、胶粘剂等领域。以固态环氧树脂和固化剂配合其它适当的颜填料制备的环氧粉末组合物，继承了环氧树脂的一系列优点，有着优异的耐热性、粘合力、耐溶剂性、电气绝缘性等优良的工艺性能，成本低，被广泛地用于电子器件的包封与保护领域。

普通型环氧树脂的极限氧指数(LOI)为19.8左右，空气中氧气的体积分数为21％，因此单纯的环氧树脂是比较容易燃烧的。一般的电器元件所使用的环氧粉末包封料的阻燃性要达到美国保险商实验室(UL)的UL94V0级别的要求。

通常，为了确保这种环氧组合物满足UL94V0阻燃技术要求，一般需要将含卤素的阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯等和含锑阻燃剂等结合起来使用，该体系比较廉价并且阻燃效率很高。但是目前三氧化二锑已经被列为致癌物质，含有卤素的环氧树脂在燃烧过程中会产生具有腐蚀性的卤素自由基及卤化氢，并且高溴含量的芳基化合物更会产生剧毒的溴化呋喃类及溴化戴奥辛类化合物，严重影响人体健康且危害环境。2003年2月13日，欧盟正式公布“关于报废电子电气设备”(简称WEEE)及“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质”(简称RoHS)两份指令，宣布从2006年7月1日起，禁止在电子电气设备中使用多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)。

基与上述因素，在环境呼声日益高涨的今天，新型无卤阻燃剂的开发和应用显得越来越迫切。目前，比较可行的方案有以下几种：(1).利用磷氮协效以实现很好的阻燃效果。即通过添加型的或者反应型的磷系阻燃剂，并且与含氮阻燃剂配合。(2).利用本征阻燃的环氧树脂实现本质阻燃，以苯酚-亚联苯基型环氧树脂和苯酚-对二甲苯型环氧树脂为代表的苯酚-芳烷基型环氧树脂是近年来发展最为迅速的阻燃性环氧树脂之一，但是该种环氧树脂由于结构特殊成本非常高，此类比较特殊的环氧树脂目前仅仅由日本的几家公司生产。(3).利用各种添加型阻燃剂和反应型阻燃剂配合使用，以达到良好的阻燃效果。

含磷反应型阻燃环氧树脂将磷元素引入到分子链中，各项性能比直接添加型的要好，因为这种反应型的阻燃剂不容易迁出、与基体的相容性好、对体系的机械性能影响较小，鉴于上述种种优点而成为近年来国内外学者的研究热点。

CN1861682A公开了一种液态含磷环氧树脂、端羧基丁腈橡胶改性环氧、酚醛类混合固化剂组成的无卤阻燃环氧组合物，该物质主体为无卤阻燃环氧胶液，主要应用于印刷电路板用覆铜箔层压板领域。CN1974658A公开了一种无卤阻燃胶液的制造方法，主要含有三嗪类固化剂的溶液A和液态含磷环氧及其酚醛固化剂的溶液B组成，可以应用于密封材料和层压板中。

由以上专利可知，目前的无卤化方案主要集中在氮磷协效方面，并且主要应用于印刷电路板等半导体封装材料，含磷环氧树脂大多以液态形式存在，由于工艺性的要求，很难将其用在固态粉末体系之中。现在国内比较大的环氧树脂制造商的产品中，还没有固态的适用于粉末体系应用的无卤阻燃环氧树脂产品。因此，除了液态含磷环氧树脂应用于无卤覆铜板及印刷电路板行业外，环氧粉末包封料的无卤产业化必须寻找行之有效的阻燃途径与固态含磷环氧树脂的制备生产及应用上。由上述情况可以得知，目前对于环氧粉末包封料的无卤阻燃组合物的产业化研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阻燃含磷环氧粉末组合物，该组合物采用固态含磷环氧树脂与含氮类固化剂及添加型含氮类阻燃剂配合得到，解决了现有技术中液态含磷环氧树脂由于工艺性要求无法应用在粉末体系的问题，合成出了固态的含磷环氧树脂，并将其应用于环氧粉末体系，为现有卤锑阻燃体系向无卤化切换提供了技术支持。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种阻燃含磷环氧粉末组合物，其构成该组合物的物质及其重量份数分别为：

普通固态双酚A型环氧树脂：0～26重量份

固态含磷环氧树脂：       20～50重量份

固化剂：                 1～8重量份

促进剂：                 0～0.5重量份

填料：                   30～60重量份

阻燃剂：                  0～10重量份

颜料：                    0.1～0.5重量份。