一种无卤无磷阻燃树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种无卤无磷阻燃树脂组合物，所述树脂组合物由组成物和溶剂组成；所述组成物按重量份数包括如下组分：无卤环氧树脂：50～80份；腈基树脂：10～30份；氰酸酯树脂：5～20份；固化剂：15～40份；填料：10～100份；其中，组成物溶于溶剂，并且组成物占总重的重量百分比为65～75wt%之间。本发明专利技术通过在无卤无磷阻燃树脂组合物中添加腈基树脂，实现了提高树脂阻燃性、耐高温性和介电性能的目的；通过辅以无卤环氧树脂和氰酸酯树脂克服了腈基树脂韧性不足、机械加工性差的缺点，并改善了树脂的吸水性；获得了韧性、机械加工性和吸水性均表现优异的UL-V0级的绿色环保无卤无磷阻燃树脂组合物。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤无磷阻燃树脂组合物
本专利技术涉及一种树脂组合物，具体涉及一种无卤无磷阻燃树脂组合物及用其制成的粘结片和覆铜箔层压板。
技术介绍
随着2006年欧盟正式实施的WEEE和RoHS两份指令、市场竞争的推动以及人类环保意识的提高，无卤阻燃型覆铜板发展迅猛。目前绝大多数厂商都推出了无卤阻燃的产品，并且保持高增长态势。当前，实现覆铜箔层压板无卤阻燃的主流路线是使用磷系阻燃剂，并且多使用含磷环氧树脂为主体树脂，然后采用双氰胺或酚醛树脂固化剂。磷系阻燃剂能够使产品具有较好的阻燃效果，一般情况下都能达到满足UL-V0级别的标准。但是，磷系阻燃剂的使用却存在如下问题：①产品存在耐热性差、耐湿性低、层间粘接性不理想等问题；②磷系阻燃剂的生产及阻燃作用过程存在毒性，磷系阻燃剂在燃烧的过程中会产生如甲膦和三苯基膦等的有毒物质，对环境中水生生物造成潜在危害。因此开发对环境更友好的覆铜板是一个急待解决的重要问题。无卤无磷阻燃技术是通过采用如多官能团的联苯型或甲酚酚醛环氧树脂的结构阻燃型树脂以及新型的苯并恶嗪，配以无机氧化物，通过协同作用来达到阻燃效果。CN102079875A公开了一种高耐热的无卤无磷热固性树脂组合物，采用联苯型环氧树脂与氢氧化铝和氢氧化镁等无机填料配合，使其板材达到了较好的阻燃效果，并且具有高耐热等一系列优异的性能。但是，此方法采用的联苯型环氧树脂含量较高，容易造成板材过脆，从而对产品的钻孔加工性能造成不利影响；此外，该方法还采用芳香胺作为固化剂，在生产过程工会对人体造成伤害。CN1654504A公开了采用一种端基为芳香胺的高分子材料与甲酚酚醛环氧树脂反应生成一种半固化混合物，再使用此混合物固化环氧树脂，并加入适量的无机填料实现无卤无磷阻燃的目的。该方法得到的产品具有高Tg及低CTE和UL-V0阻燃的效果，但吸水率高，力学性能差；且制备过程中需要首先制得固化用的半固化混合物，增加了成本，不利于工业生产。CN101381506A公开了一种无卤无磷环氧树脂组合物，使用联苯环氧树脂作用主剂，苯并恶嗪、含氮酚醛和二氨基二苯砜复配作用阻燃用固化剂，再辅助以氢氧化铝等无机填料，使材料达到了UL-V0阻燃标准。该方法采用含氮酚醛树脂固化环氧，增加了环氧树脂的交联密度，提高了材料的耐热性，但由于交联密度过高，对树脂组合物的粘接性能和冲剪加工性造成不利影响；随着含氮酚醛树脂用量的增加，其阻燃性能随得到改善，但电性能却明显下降；且含氮酚醛树脂的用量较难控制，增加了实施难度。因此，本领域亟待开发一种无卤无磷阻燃树脂组合物，所述组合物需要在保证高玻璃化转变温度（Tg）、高耐热性、低介电损耗因素、低吸水性以及低C.T.E，UL-V0级阻燃等性能的同时，保持良好的韧性和机械加工性能。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种无卤无磷阻燃树脂组合物，所述组合物不含卤素元素和磷元素，通过添加腈基树脂，并辅以无卤环氧树脂和氰酸酯树脂调节树脂组合物中腈基树脂的韧性和机械性能，改善其吸水性，从而获得韧性、机械加工性和吸水性均表现优异的UL-V0级的绿色环保无卤无磷阻燃树脂组合物。本专利技术的目的之二在于提供一种使用目的之一所述的无卤无磷阻燃树脂组合物制成的粘结片，所述粘结片具有高耐热性，高可靠性，高玻璃转变温度，难燃性，低吸水率，低电介质损耗和低热膨胀系数等特性。本专利技术的目的之一在于提供一种使用目的之一所述的无卤无磷阻燃树脂组合物制成的金属层压板，所述层压板具有高耐热性，高可靠性，高玻璃转变温度，难燃性，低吸水率，低电介质损耗，低热膨胀系数，以及良好的加工性能。本专利技术是通过如下技术方案实现的。一种无卤无磷阻燃树脂组合物，由组成物和溶剂组成；所述组成物按重量份数包括如下组分：其中，组成物溶于溶剂，并且其占总重的重量百分比为65%～75%之间。腈基树脂具有较低的软化点、较低的粘度和较好的流动性，且具有优异的阻燃性、耐高温性和介电性能。本专利技术选用腈基树脂来提高无卤无磷阻燃树脂组合物的阻燃性能。但是单纯的腈基树脂的韧性不足，机械加工方面表现欠佳，且腈基树脂表现出很强的斥水性质，在与其他组分的配伍性不好。为了解决腈基树脂存在的问题，本专利技术选用环氧树脂和氰酸酯树脂与腈基树脂配合使用，改善无卤无磷阻燃树脂组合物的韧性、机械加工性和吸水性。本专利技术提供的无卤无磷阻燃树脂组合物发生聚合的过程中，腈基树脂的腈基经过初步聚合形成的三嗪环，与环氧树脂中的环氧基团发生共聚反应，生成恶唑烷酮结构，该结构具有良好的耐热性能和韧性，且进一步提高了树脂组合物的热稳定性。另一方面，利用环氧树脂和氰酸酯树脂良好的斥水作用，对腈基树脂实现包覆，将亲水性的腈基树脂与水隔离，从而改善无卤无磷阻燃树脂组合物的吸水性能。由此，本专利技术通过选用选用环氧树脂、氰酸酯树脂、腈基树脂，并进行合理的配合，得到了韧性、机械加工性和吸水性均表现优异的UL-V0级的无卤无磷阻燃树脂组合物。本专利技术所述的无卤无磷阻燃树脂组合物，组成物中无卤环氧树脂的添加量为50～80份，例如52重量份、56重量份、58重量份、62重量份、66重量份、68重量份、72重量份、76重量份、78重量份等。无卤环氧树脂的添加量过多，会增大材料的脆性，过少，会导致材料的剥离强度降低。优选地，本专利技术所述无卤环氧树脂的结构为：其中，Ar1选自如下结构中的任意1种：优选地，所述无卤环氧树脂的环氧当量为200～2000，例如250、280、306、385、420、495、552、568、590、630、687、785、842、888、963、1085、1257、1586、1768、1890、1950等。无卤环氧树脂的环氧当量过大，会导致组合物粘度增大，过小，会造成交联密度过大。本专利技术所述的无卤无磷阻燃树脂组合物，组成物中腈基树脂的添加量为10～30份，例如12重量份、16重量份、18重量份、22重量份、26重量份、28重量份等。腈基树脂的添加量过多，会增大组合物吸水率，过少，会降低材料的耐热性能。优选地，本专利技术所述腈基树脂为含有多个腈基的高分子体，其结构式为：其中，Ar2选自如下结构中的任意1种：中的任意1种。本专利技术所述腈基树脂可以参照CN102976972所述腈基树脂单体（即含苯并噁嗪环的四邻苯二甲腈树脂单体）的方法制备得到，或者通过商购获得。本专利技术所述的无卤无磷阻燃树脂组合物，组成物中氰酸酯树脂的添加量为5～20份，例如6重量份、8重量份、12重量份、15重量份、17重量份、19重量份等。氰酸酯树脂的添加量过多，会影响组合物的韧性，过少，会对材料的热稳定性能产生不利影响。优选地，所述氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂、酚醛型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、及所述氰酸酯树脂预聚体中的任意1种或至少2种的组合。所述氰酸酯树脂的组合典型但非限制性的包括双酚A型氰酸酯树脂和酚醛型氰酸酯树脂的组合，四甲基双酚F型氰酸酯树脂和双酚E型氰酸酯树脂的组合，双酚M型氰酸酯树脂预聚体和双酚A型氰酸酯树脂的组合，双环戊二烯型氰酸酯树脂和双酚E型氰酸酯树脂预聚体的组合，双酚M型氰酸酯树脂和双酚E型氰酸酯树脂预聚体的组合，双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂和酚醛型氰酸酯树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤无磷阻燃树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物由组成物和溶剂组成；所述组成物按重量份数包括如下组分： 其中，组成物溶于溶剂，并且组成物占总重的重量百分比为65～75wt%之间。

【技术特征摘要】
1.一种无卤无磷阻燃树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物由组成物和溶剂组成；所述组成物按重量份数包括如下组分：无卤环氧树脂：50～80份；腈基树脂：10～30份；氰酸酯树脂：5～20份；固化剂：15～40份；填料：10～100份；其中，组成物溶于溶剂，并且组成物占总重的重量百分比为65～75wt％之间；所述腈基树脂为含有多个腈基的高分子体，其结构式为：其中，Ar2选自如下结构中的任意1种：中的任意1种；所述无卤环氧树脂的结构为：其中，Ar1选自如下结构中的任意1种：所述无卤环氧树脂的环氧当量为200～2000；所述氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂、酚醛型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、及所述氰酸酯树脂预聚体中的任意1种或至少2种的组合。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述固化剂选自双氰胺、芳香胺、酸酐、酚类固化剂、异氰尿酸三烯酯或线性酚醛中的任意1种或至少2种的组合。3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述填料选自氢氧化铝、二氧化硅、氢氧化镁、高岭土、水滑石中的任意1种或至少2种的组合。4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述溶剂选自酮类溶剂、烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂或非质子溶剂中的任意1种或至少2种的组合。5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述酮类溶剂选自丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁基酮中的任意1种或至少2种的组合。6.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述烃类溶剂选自甲苯和/或二甲苯。7.如权利要求4所述的组合物，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周应先，何岳山，苏世国，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44