[发明专利]一种无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物及应用

说明书

技术领域

本发明涉及无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物及应用，尤其是涉及无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物及应用该无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物制备粘结片和覆铜板。

背景技术

随着欧盟《电气、电子产品废弃物指令》和《特定有害物质使用限制令》这两个“欧盟指令”的实施，电子产品无卤无铅化是大势所趋，覆铜板作为电子产品的基础材料应该无卤无铅已是制造商不可避免的问题，传统的覆铜板利用溴化物作为阻燃剂来达到阻燃效果，研究表明溴化物在燃烧时会释放出致癌的二噁英严重污染环境和影响人体身体健康。

为了满足市场要求，业界采用磷系列的阻燃材料替代溴系列阻燃材料。常用的含磷环氧树脂、含氮酚醛树脂虽然满足了FR-4覆铜板无卤阻燃的大部分要求，但仍存在一些不足，如为满足产品达到UL94-V0阻燃要求必须保证磷（含磷量3±0.05%）含量的比例，这样产品存在吸水率大，耐热性差、容易吸湿受潮、浸锡耐热性差等缺陷。对于常用含磷环氧树脂系列存在吸水率大，耐热性差、容易吸湿受潮、浸锡耐热性差等缺陷目前普遍的方法是引入苯并噁嗪树脂。苯并噁嗪树脂开环后能生成类似酚醛树脂的结构，能有效降低固化后体系的吸水率，提高耐化学性，但固化后的基板存在柔韧性差，脆性大，浸锡耐热性不足，加工性能不好等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物及应用，应用该无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物制备的覆铜板具有高耐热性、低膨胀率、低介电损耗因数、低吸水性和良好的加工性能，并其阻燃性能满足UL94-V0的要求。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：一种无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物，其包括以下重量份数的组分：

其中，所述多环苯并噁嗪树脂如式（I）所示，

所述式（I）中，n为2-6的整数；

所述多官能环氧树脂如式（II）或式（III）所示：

所述式（II）中，n为大于1的整数；；

所述含磷酚醛树脂如式（IV）所示；

所述式（IV）中，n为1-6的整数；

所述硬化剂为线型酚醛树脂，所述线型酚醛树脂为苯酚线型酚醛树脂、邻甲型线型酚醛树脂、双酚A型线型酚醛树脂、三嗪改性含氮线型酚醛树脂中的一种。

本发明中，采用多环苯并噁嗪树脂替代现有的苯并噁嗪树脂。因多环苯并噁嗪树脂除具有良好的分子设计性、苯环中含有氮原子能提供阻燃因数、开环后生成类似酚醛树脂的结构外，还具有聚合后不产生小分子，聚合密度大，成碳率高，能有效降低聚合物内部的残余应力，从而提高了聚合物的热稳定性，低吸水性，提高了固化物的玻璃化转变温度和耐化学性。多环苯并噁嗪树脂与多官能环氧树脂和酚醛树脂共混后，有效降低了共混物的固化温度，提高了韧性，具有很好机械加工性。多环苯并噁嗪树脂在本发明无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物中比例高于75重量份将降低覆铜板的耐浸锡性，比例低于25重量份耐湿性降低。

本发明中，加入的多官能团环氧树脂克服了以往的含磷环氧树脂容易吸湿受潮，分子交联密度不大，影响了固化物的耐热性。多官能团环氧树脂有多个环氧基团，增加了无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物的交联密度，使后期制备的覆铜板具有良好的耐热性、耐腐蚀性、介电性及力学性。多官能团环氧树脂与含磷酚醛树脂共混后除满足阻燃外还能增加韧性，提高玻璃化温度，热稳定性好。

以往的含磷环氧树脂虽然满足了FR-4覆铜板无卤阻燃的大部分要求，但是，如果为满足其他要求需加入耐热性、柔韧性材料，则固化物阻燃性无法保证，如果合成高含磷环氧树脂，则环氧值不达标，无反应活性。本发明中，含磷酚醛树脂是在酚醛树脂中引入了多个含磷基团，这样不仅大大提高了阻燃效果，也提高了树脂的耐热性。

进一步，优选本发明中，所述多环苯并噁嗪树脂优选为30-65分量重，多官能环氧树脂优选为15-45分量重，含磷酚醛树脂优选为15-20分量重。

进一步，所述的硬化剂中还包括咪唑类促进剂，所述咪唑类促进剂在无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物中的加入量为0.05-2.5重量份数。

进一步，所述咪唑类促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-苯基-4-甲基咪唑中的一种。

进一步，所述的无卤低吸水热固性阻燃树脂组合物，其还包括重量份数为15-40的无机填料，优选为15-25重量份。