[发明专利]环氧树脂复合材料和层压板及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种环氧树脂复合材料和层压板及其制备方法和应用。该环氧树脂复合材料包含15～30份的双酚芴环氧树脂、5～10份的柔性树脂、10～30份的球形填料、50～70份的角形填料以及3～9.5份的助剂，通过利用具有规则和致密的单晶晶格结构的双酚芴环氧树脂，提高了树脂基体的规整度，再配合使用具有良好的浸润性的柔性树脂，在球形填料和角形填料填充于整个环氧树脂交联结构时，既可以不破坏整个环氧树脂复合材料体系的粘度，还可以实现填料在环氧树脂复合材料中具有更高的填充量以构建良好的导热网络结构，使获得的环氧树脂复合材料在保证力学性能没有降低的同时显著提高其导热性能。

技术领域

本发明涉及有机材料领域，特别是涉及一种环氧树脂复合材料和层压板及其制备方法和应用。

背景技术

随着印制电路板(PCB)高密度、多层化的不断发展，元器件在印制线路板上搭载、安装的空间大幅减少，整机电子产品对元器件的功率要求越来越高，而大功率会造成热量聚集使元器件电气性能下降甚至烧毁。层压板作为PCB中首要的基础原材料，它承担着PCB的导电、绝缘、支撑、信号传输的主要功能，决定了PCB的制造水平、制造成本以及长期可靠性等主要性能。尤其是近年来发光二极管基板、新型电源模块、汽车电子、高集成度微型电子器件封装基板等要求层压板能在高温环境下长期工作。因此，层压板的高导热性尤为重要。

层压板中的高导热高分子复合材料按照制备工艺不同主要为以下两类：本征型导热和填料填充型导热聚合物。本征导热聚合物在获得高导热性能的同时，可以保持聚合物本身的机械力学性能、电学性能以及耐热性能，且可以保持聚合物本身的加工性能；但是由于其制备工艺复杂，成本较高，且种类受限，应用较少。而对于填料填充型导热聚合物，当填料添加量超过其临界体积分数时，尽管层压板的热导率有所提高但有一定限制，同时层压板的其他性能如力学性能会明显下降。

发明内容

基于此，本发明提供一种环氧树脂复合材料和层压板及其制备方法和应用，可以保证不降低环氧树脂复合材料力学性能的同时显著提高环氧树脂复合材料的导热性，具有此环氧树脂复合材料的层压板具有较高的耐热性。

本发明解决上述技术问题的具体技术方案如下：

本发明提供了一种环氧树脂复合材料，由包括以下重量份数的原料制成：

其中，所述双酚芴环氧树脂的晶格结构为单晶结构，所述双酚芴环氧树脂环氧值在0.4～0.44，

所述柔性树脂选自双酚A型环氧树脂和缩水甘油酯型环氧树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述球形填料的材质和所述角形填料的材质各自独立地选自氮化硅、碳化硅和氮化铝中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述球形填料的粒径为0.1～5μm，所述角形填料的粒径为8～30μm。

在其中一个实施例中，所述助剂，以重量份数计包括1～3份的固化剂、1.9～6份的偶联剂和0.1～0.5份的促进剂。

在其中一个实施例中，所述固化剂选自氰酸酯类固化剂、脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类固化剂、聚酰胺类型固化剂和潜伏型固化剂的至少一种。

在其中一个实施例中，所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3)环氧(丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述促进剂选自脂肪胺促进剂、咪唑类促进剂和过氧化物类促进剂中的至少一种。

本发明还提供一种层压板的制备方法，包括如下步骤：

基材浸渍于如权利要求1～7所述的环氧树脂复合材料后进行烘烤处理，得到预浸料；