[发明专利]一种用于覆铜板的无卤阻燃环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于覆铜板无卤阻燃环氧树脂及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

环氧树脂是电子工业的基础材料，用于制造印刷电路板，广泛用于电子计算机、通讯设备、仪器仪表等电子产品。近年来，随着电子工业的迅速发展，对线路板用环氧树脂也提出了更高的要求，除了要求具有良好的阻燃性能，还要求具有优异的综合性能。溴化环氧树脂能够满足上述条件，因而作为主要的材料广泛用于覆铜板和封装材料，具有优异的阻燃性能和物理机械性能。但是传统含溴阻燃环氧树脂在使用时易水解产生HBr,降低材料的电绝缘性能。且被证明在燃烧过程中产生多溴代二苯并二噁英(PBDD)和多溴代二苯并吠喃(PBDF)等致癌物质，遭到了欧盟和中国相关法律法规的禁止。在高温条件下使用覆铜板时，溴元素（卤素元素）易解离，影响了电器的使用寿命。

含磷环氧树脂具有优良的电学性能和阻燃性能，开发环保型无卤含磷环氧树脂是环氧树脂阻燃研究的发展方向之一。含磷化合物一般使用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）及其衍生物。研究表明，环氧树脂体系中磷含量为1.7-2%时，阻燃性能即可达到UL94V-0级。WO2009060987报道了使用DOPO-NQ（DOPO与1,4-萘醌反应产物）、DOPO-HQ（DOPO与1,4-苯醌反应产物）与环氧树脂反应制得含磷环氧树脂，但1,4-萘醌与1,4-苯醌价格比较昂贵，所以合成的含磷环氧树脂价格也比较昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种覆铜板的无卤阻燃环氧树脂。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于覆铜板的无卤阻燃环氧树脂，由如下重量份的组分组成：多官能环氧树脂60-80份，含磷化合物12-25份，至少含有两个酚羟基的化合物3-8份。

其中，所述多官能环氧树脂选自苯酚酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A甲醛环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、四官能环氧树脂中一种或两种以上；

所述含磷化合物选自膦菲类化合物、烷基膦酸化合物、磷酸酯类化合物中一种或两种以上；优选9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）或其衍生物；

所述至少含有两个酚羟基的化合物选自对苯二酚、1,4-萘二酚、4,4'-联苯二酚、双酚A、3,3',5,5'—四甲基联苯二酚或四酚基乙烷中一种或两种以上。

作为本发明一个优选实施方式，所述用于覆铜板的无卤阻燃环氧树脂，由如下重量份的组分组成：多官能环氧树脂74-80份，含磷化合物15-25份，至少含有两个酚羟基的化合物4-6份。

本发明还提供上述用于覆铜板的无卤阻燃环氧树脂的制备方法，将多官能环氧树脂、含磷化合物和至少含有两个酚羟基的化合物按一定比例混合后，氮气保护下，边搅拌边加热至110-130℃，加入催化剂，继续升温至150-160℃，恒温3-7h，得到无卤阻燃环氧树脂。

所述催化剂选自三苯基膦、三丁基膦、三乙基膦、乙基（或丁基）三苯基磷酸盐中一种或两种以上；所述催化剂用量为多官能环氧树脂重量的0.2‰-1.5‰，优选0.8‰。

本发明还提供所述无卤阻燃环氧树脂在覆铜板中的应用。即将4-6片预浸渍件重叠，在其上下表面各加一片18μm厚的铜箔，在170-180℃,22-28Kg/cm²压力下加热，加压130-150分钟，得到覆铜箔层压板。

在本发明中，多官能环氧树脂由于含有多个环氧基团，不仅可以提高固化时交联密度，而且部分环氧基团与含有酚羟基的化合物反应，对环氧树脂进行改性，从而提高了环氧树脂的玻璃转变温度，提高了环氧树脂的耐热性。本发明制备的含磷环氧树脂含磷量在1.8%-3.5%，阻燃性能达到UL94V-0级，满足覆铜板阻燃使用要求。由于本发明采用较为低廉的原料，有效降低生产成本，且工艺简单，便于操作，适合企业推广。

具体实施方式

以下合成例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

在2000ml四口瓶中，加入苯酚酚醛树脂SQPN-638（山东圣泉化工股份有限公司产品，EEW175g/eq）660g，邻甲酚醛环氧树脂SQCN-704M（山东圣泉化工股份有限公司产品,EEW200g/eq，软化点86℃）80g，DOPO210g，加入对苯二酚50g，通入氮气，加热升温至120℃，加入催化剂三苯基膦0.59g，继续升温，在150℃恒温4h，得到环氧树脂。经检测，环氧当量443g/eq，磷含量3%。

实施例2