[发明专利]一种双酚A甲醛环氧树脂的制备方法及覆铜箔层压板

说明书

技术领域

本发明属于环氧树脂材料技术领域，尤其涉及一种双酚A甲醛环氧树脂的制备方法。

背景技术

环氧树脂是分子结构中含有环氧基团的高分子化合物的统称。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，良好的介电性能，较小的变定收缩率，较好的稳定性和柔韧性以及对碱及大部分溶剂稳定，因而作为浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等，广泛应用于国防、国民经济等各个方面。

目前，环氧树脂中使用最广泛的品种是双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂。但随着科学技术的飞速发展，以及对环氧树脂性能的进一步要求，尤其是半导体材料领域的应用需要，开发新的性能更优异的环氧树脂成了业内研究的新方向。

双酚A甲醛环氧树脂就是其中之一，它是一种多官能团缩水甘油醚型环氧树脂，由双酚A酚醛树脂与环氧氯丙烷反应制备得到。与双酚A型环氧树脂相比，双酚A甲醛环氧树脂的环氧官能度高，能够提供交联点多，易形成高度交联的三维结构，而且分子结构中还含有酚醛结构，表现出优异的机械强度、电绝缘性能、耐水性、耐化学药品性、较高的玻璃转变温度（Tg）和热稳定性，因而广泛应用于高新尖端电子工业的封装材料，半导体集成电路(IC)，大规模集成电路(LIC)等的电容、电阻、三极管、二极管、电位器等的封装，半导体器材、集成电路等电子元件的塑封材料以及线路板油墨感光树脂的合成等方面。以提高半导体封装材料的耐热性、低吸水性和抗开裂性，保护电子元件免受环境腐蚀,保持电子产品的性能与使用寿命。

随着微电子工业的迅猛发展，高密集度的集成硅片都需要用环氧树脂进行绑定、包封和垫封，因此对环氧树脂的纯度要求也越来越高。而环氧树脂中的可水解氯在高温、高湿及胺类固化剂的作用下，会释放出游离氯离子，这些游离氯离子会促进微电子线路中铜等金属的溶解反应，加速离子迁移，使半导体元器件的性能受到极大的影响，影响集成电路的使用安全性能和使用寿命。为应对超大规模集成电路以及微电子封装的应用需求，行业内对树脂中总氯含量的要求越来越低，尤其把可水解氯含量作为环氧树脂纯度的主要特性指标去表征其内在质量，因此，还需要进一步降低双酚A甲醛环氧树脂的可水解氯含量，同时还能保持较低的环氧当量。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种双酚A甲醛环氧树脂的制备方法，本发明提供的双酚A甲醛环氧树脂拥有较低可水解氯含量，同时还拥有较高的环氧当量。本发明提供的覆铜箔层压板具有较高的玻璃转变温度。

本发明公开了一种双酚A甲醛环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

A）在无氧的条件下，将双酚A甲醛树脂、环氧氯丙烷、还原剂和相转移催化剂加热进行第一反应，得到第一反应混合物；

B）在碱性催化剂的作用下，将上述步骤A）得到的第一反应混合物进行第二反应，得到双酚A甲醛环氧树脂。

优选的，所述还原剂为Al、Zn、Fe、Na₂SO₃、FeSO₄中的一种或几种。

优选的，所述相转移催化剂为四乙基氯化铵、四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、三苯基甲基溴化磷、三苯基乙基溴化磷、苄基三苯基氯化磷、苄基三苯基溴化磷、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。

优选的，所述碱性催化剂为KOH溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液中的一种或多种。

优选的，所述还原剂与双酚A甲醛树脂的质量比为（0.001～0.02）：1。

优选的，所述环氧氯丙烷与双酚A甲醛树脂的质量比为（3～12）：1。

优选的，所述相转移催化剂与双酚A甲醛树脂的质量比为（0.005～0.05）：1。

优选的，所述碱性催化剂的质量浓度为30～50%，所述碱性催化剂中溶质与双酚A甲醛树脂的质量比为（0.23～0.5）：1。

优选的，所述第一反应的时间为4～8小时；所述第二反应的时间为3～6小时；所述第二反应的压力为0.01～0.1MPa。

优选的，所述第一反应的温度为60～80℃；所述第二反应的温度为60～90℃。

优选的，所述步骤B）具体为：

B1）向上述步骤A）得到的第一反应混合物中滴加碱性催化剂进行第二反应，得到双酚A甲醛环氧树脂。