[发明专利]一种印制电路覆铜板用杂化有机硅磷型环氧改性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂领域，特别涉及一种印制电路覆铜板用杂化有机硅 磷型环氧改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂具有优良的机械性能、电气性能、化学性能、粘接性能以及易 成型加工、成本低廉等优点，广泛用于涂料、粘合剂、电子电气绝缘以及先 进复合材料的基体中。目前国内外覆铜板产品基本都以环氧树脂作为基体树 脂，但是由于纯环氧树脂具有高的交联结构，存在质脆、易疲劳、耐热性不 好、抗冲击韧性差等缺点，所以难以直接作为新型印刷电路覆铜板用基料。 此外，环氧树脂易燃，目前阻燃技术应用较多的是含溴环氧树脂，但它在燃 烧过程中会释放出溴化氢、双苯二噁英等有毒气体，对环境及人体有害。

国内外学者一般采用共混或接枝共聚的方法用有机硅对环氧树脂进行 改性，但却难以同时增韧和提高耐热性，或是增韧提高但耐热性却下降，或 是耐热性提高但韧性却变差。在阻燃性能改进方面，有些学者在环氧树脂中 引入磷以达到阻燃效果，但却使得环氧树脂耐热性降低。因此，如何同时提 高环氧树脂的耐热性、韧性和阻燃性能，以满足先进覆铜板使用的要求，目 前还是国内外难以攻克的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种可提高环氧树 脂耐热性、韧性和阻燃性能的杂化有机硅磷型环氧改性剂。

本发明的另一目的在于提供一种上述杂化有机硅磷型环氧改性剂的制 备方法。

本发明的再一目的在于提供一种上述杂化有机硅磷型环氧改性剂的应 用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种杂化有机硅磷型环氧改性剂，结构式如式1所示：

式1

其中，R为烷基，R′为H或者烷基，X为H、烃基或者含磷活性剂；m 为1～10的整数。所述杂化有机硅磷型环氧改性剂的分子量范围为 200～5000。由于杂化反应的复杂性，杂化后的改性剂不完全为式1中规整 的结构。

所述杂化有机硅磷型环氧改性剂的制备方法是：将含磷活性剂10～500 重量份、聚烷氧基硅氧烷10～500重量份、催化剂A0.05～5重量份和去离子 水0.1～20重量份混合并搅拌；然后在60～120℃下回流杂化2～8小时，冷 却，制得杂化有机硅磷型环氧改性剂。

所述催化剂A包括金属羧酸盐、酸性催化剂或者碱性催化剂。其中， 金属羧酸盐优选二丁基二乙酸锡、二丁基二月桂酸锡或辛酸亚锡。酸性催化 剂优选盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、硝酸、芳基磺酸、含1～18个碳的有机酸 或路易斯酸，所述路易斯酸优选三氯化磷、三氯化硼、三氯化铁、三溴化铁、 氯化锌、四氯化锡或四氯化钛。所述碱性催化剂包括碱金属的氢氧化物、碱 金属的氧化物、有机胺或季铵盐；所述碱金属的氢氧化物优选氢氧化钠、氢 氧化钾或氢氧化锂；所述碱金属的氧化物优选氧化钾、氧化钠或氧化锂；所 述有机胺优选甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺或间苯二胺。

所述含磷活性剂的结构式如式2所示：

式2

其中，R₁为含3～10个碳的直链或含侧链烃基或3～10个碳含(氧、硫 或氮)杂基团，优选CH₂-O-[CH₂CH(OH)CH₂NCH₃]-CH₂、CH₂-O-(CH₂)₃或(CH₂)₅；R₂为甲基、乙基、正丙基、异丙基或丁基；R₃为甲基、乙基、 正丙基、异丙基或丁基；n为2或3。

所述含磷活性剂由100重量份的环氧基烷氧基硅烷、20～200重量份的 含磷物质、0.01～5重量份的催化剂B混合并搅拌，在90～160℃下回流2～8 小时，冷却，制得含磷活性剂。

所述环氧基烷氧基硅烷优选环氧丙氧丁基三甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基 二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲氧基二异丙氧基硅烷、环氧丙氧十八烷基三 乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基三正丙氧基硅烷、环氧丙氧丙基二乙氧基硅烷、 环氧丙氧丙基三丁氧基硅烷或环氧丙氧丙基二甲氧基硅烷中的一种或任意 两种混合物。