[发明专利]改质型黏土及黏土-高分子复合材料

说明书

技术领域

本发明是关于改质型层状黏土，以及利用此改质型层状黏土于难燃 性黏土-高分子复合材料的制作。

背景技术

高分子材料具有广泛的应用范围，例如可应用于电子产品、建筑材料、汽车 材料、及日常生活用品等。以电子构装方面的应用为例，电子构装用以将诸多半导 体集成电路整合组装，主要提供的功能包括电能传送、信号传送、热能散失、及保 护支持等。其中热固型树脂(例如环氧树脂)常于电子构装的应用中，用作印刷电路 板的基材。通常，印刷电路板采用复合材料基层板，是将强化纤维(例如玻璃纤维) 结合至树脂中而成。复合材料可提供优异的机械强度与尺寸安定性。

然而，基于高分子材料本身的材料特性，容易受热软化或燃烧而造成灾害。 为了解决高分子材料容易受热燃烧的问题，现有技术是于高分子材料中添加溴含量 甚高的难燃剂，例如溴化树脂(Brominated Resin)。虽然添加溴化树脂对阻燃具有相 当效果，但其发烟量大且会产生具腐蚀性与毒性的卤化氢气体或戴奥辛，对于环境 危害甚钜。基于环境的维护，采用无卤无磷的方式来改善高分子材料易燃的问题， 已成为必然的发展趋势。

美国专利US.Pat.4708975与US.Pat.4826899揭示一种共聚合物，包括含卤 素难燃剂及亲有机的黏土(organophilic clay)，借着将黏土加入共聚合物中可增加焦 炭层的形成。美国专利US.Pat.6414070揭示添加有机改质黏土于共聚合物中以增 进于MVSS-302测试中的自熄效果。

其它有关于将黏土用于提升难燃特性的考美国专利还包括US.Pat.6011087、 US.Pat.6414070、US.Pat.5779775、US.Pat.6025421、US.Pat.6180695、US.Pat. 4708975、US.Pat.4826899、US.Pat.4582866、US.Pat.6610770、US.Pat.5104735、 US.Pat.4107376、US.Pat.6207085、US.Pat.4273879、US.Pat.5886072、US.Pat. 4981521、US.Pat.5686514、US.Pat.5473007、US.Pat.4472538、US.Pat.3953565、 US.Pat.4070315、US.Pat.5863974、US.Pat.5773502、US.Pat.5204395、US.Pat. 5294654、US.Pat.5153251、US.Pat.4639486、US.Pat.4386027、US.Pat.4373047、 或US.Pat.4280949等。这些专利中，不外乎添加了卤素系、磷系、或三氧化二鍗 来增加难燃性质，黏土虽可产生焦炭层，但难燃性质的提升主要是通过添加其它无 机物或难燃剂而达成。

发明内容

本发明提供一种改质型层状黏土，包括插层有机改质剂的层状黏土材料，改 质剂具有共轭双键结构，经受热后可产生自由基。

本发明还提供一种黏土-高分子复合材料，包括高分子基材以及所述的改质型 层状黏土，其中改质型层状黏土分散于高分子基材中且至少部分去层化，且改质剂 于受热时产生自由基以捕捉高分子基材热裂解或燃烧所产生的自由基，避免高分子 基材进一步裂解。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下面将配合附 图对本发明的较佳实施例作详细说明，其中：

图1A显示实施例1的改质型层状黏土与未经改质黏土的XRD图谱。

图1B显示实施例1的黏土-高分子复合材料的XRD图谱。

图1C显示实施例1的黏土-高分子复合材料的TEM照片。

图2A显示实施例2的改质型层状黏土与未经改质黏土的XRD图谱。

图2B显示实施例2的黏土-高分子复合材料的XRD图谱。

图2C显示实施例2的黏土-高分子复合材料的TEM照片。

图3A显示实施例3的改质型层状黏土与未经改质黏土的XRD图谱。

图3B显示实施例3的黏土-高分子复合材料的XRD图谱。

图3C显示实施例3的黏土-高分子复合材料的TEM照片。

图4显示实施例4的黏土-高分子复合材料的TEM照片。

图5显示一实施例的黏土-高分子复合材料的TEM照片。