一种高导热含硅阻燃树脂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于复合材料技术领域，涉及一种高导热含硅阻燃树脂组合物及其应用。该树脂组合物具体包括含乙烯基的有机硅树脂、不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂、过氧化物引发剂、助交联剂、含磷阻燃剂、无机填料以及适量有机溶剂。与现有技术相比，本发明专利技术的含硅树脂组合物制备的复合材料具有较高的导热系数、高耐热，以及较低介电常数和介电损耗等优良特性，并且满足无卤阻燃，更加适用于高功率输出使用需求的场所。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热含硅阻燃树脂组合物及其应用
本专利技术属于复合材料
，涉及一种高导热含硅阻燃树脂组合物及其应用。
技术介绍
随着5G电子信息的飞速发展，电子器件集成技术的发展及电子器件功率也在不断增大，其工作温度也逐渐升高。相比4G，5G的数据量更大、发射频率更大、工作的频段也更高，这需要基站用PCB板有更好的传输性能和散热性能，这意味着5G基站用PCB板要使用更高频率、更高传输速度、耐热性更好的电子基材。因此为了应对市场发展需求，高耐热、高频性、高导热性是未来多年覆铜板性能应提高的主题。导热有机树脂覆铜板的组成与结构基本相同于通用型覆铜板(FR-4、CEM-3等)，只是需要选择导热性能好的基体树脂，复配导热性填充填料，形成高导热复合材料。专利CN109206853公开了以环氧树脂为基体树脂，添加改性的氧化铝填料，制备的高导热复合材料的热导率可以达到0.9W/m·K。专利CN105778506公开了以有机硅树脂为基体的高性能用预浸料、层压板及铝基板。然而上述专利中涉及的树脂组合物都不能同时兼顾导热、热膨胀、耐热、介电常数、介电损耗、阻燃性等综合性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高导热含硅阻燃树脂组合物及其应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术第一方面提供一种高导热含硅阻燃树脂组合物，包含以下质量份的组分：含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂：16～40份；乙烯基有机硅树脂：12～25份；过氧化物引发剂：1～6份；含磷阻燃剂：5～15份；助交联剂：5～10份；无机填料：35～60份。在本专利技术的一个实施方式中，所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂，是指通过在聚苯醚分子中引入含有碳碳双键的官能团结构后，使得聚苯醚具有可交联反应的活性点的树脂；所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂分子量Mn在1200～6000之间；进一步地，所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂选自以下物质中的一种或几种：甲基丙烯酸封端的聚苯醚树脂、烯丙基接枝的聚苯醚树脂或乙烯苄基醚聚苯醚树脂；进一步地，所述甲基丙烯酸封端的聚苯醚树脂包括Sabic的型号为SA9000的树脂；进一步地，所述乙烯苄基醚聚苯醚树脂包括三菱瓦斯化学株式会社的型号为OPE-2s的树脂。更进一步地，所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂优选Sabic的型号为SA9000的树脂。在本专利技术的一个实施方式中，所述乙烯基有机硅树脂是含有乙烯基结构单元的树脂。优选为低R/Si值(1.0-1.5)、Ph/Me(0.6-0.9)的甲基苯基有机硅树脂，进一步优选为R/Si值1.0-1.5、Ph/Me值0.6-0.9的甲基苯基有机硅树脂。本专利技术中，所述过氧化物引发剂起到引发交联反应和加速反应速度的效果。在本专利技术的一个实施方式中，所述过氧化物引发剂选自以下物质中的一种或几种：过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化二异丙苯、2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷、叔丁基过氧化氢、2,5-二(2-乙基己酰过氧化)-2,5-二甲基己烷、叔丁基过氧化-3,5,5三甲基己酸酯。优选为过氧化二异丙苯(DCP)。在本专利技术的一个实施方式中，所述含磷阻燃剂选自以下物质中的一种或几种的组合：磷腈或改性磷腈、三聚氰胺氰尿酸盐、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、9,10-二氢-9氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)或DOPO含磷聚硅氧烷衍生物系列阻燃剂。进一步地，所述含磷阻燃剂优选日本大冢化学的磷腈聚合物，牌号为SPB-100。在本专利技术的一个实施方式中，所述助交联剂选自以下物质中的一种或几种：三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、三甲代烯丙基异氰酸酯(TMAIC)、异氰尿酸三丙烯酸酯(THEICTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、叔丁基苯乙烯(TBS)或二乙烯基苯(DVB)。优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。本专利技术所述无机填料的主要作用在于改善树脂组合物的尺寸稳定性，降低热膨胀率，增加热传导效率等目的。在本专利技术的一个实施方式中，所述无机填料选自以下物质中的一种或几种的组合：空心玻璃微珠、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、二氧化钛或纳米二氧化硅等。优选地，所述无机填料的形状可以为球形、片状、不规则形貌的磨碎粉等，优选为球形，粒径中度值0.5～15μm，优选为1～10μm。优选地，所述无机填料表面经过偶联剂处理，以达到更好的界面结合效果和分散效果。在本专利技术的一个实施方式中，在不影响本专利技术的树脂组合物低介电效果的前提下，可进一步包含以下添加物：硅烷偶联剂。在含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂16～40份、乙烯基有机硅树脂12～25份、过氧化物引发剂1～6份、含磷阻燃剂5～15份、助交联剂5～10份、无机填料35～60份的加入比例下，硅烷偶联剂加入质量份为0.5～2份。本专利技术第二方面提供一种树脂胶液，其是将本专利技术第一方面所述高导热含硅阻燃树脂组合物溶解或分散在有机溶剂中得到。在组合物中组分以这样的重量份计数：含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂：16～40份；乙烯基有机硅树脂：12～25份；过氧化物引发剂：1～6份；含磷阻燃剂：5～15份；助交联剂：5～10份；无机填料：35～60份；所述有机溶剂的添加量为40～100份。进一步地，所述有机溶剂选自芳香烃类溶剂、氯代烃类溶剂、环烷烃类溶剂、甲苯、二甲苯、酮类、酯类、二甲基甲酰胺或双异丁基酮中的至少一种或几种。更进一步地，所述有机溶剂优选为甲苯。本专利技术第三方面提供一种半固化片，将纤维织物增强材料浸渍本专利技术第二方面所述树脂胶液后，在80～150℃下烘烤2～10min后得到。具体的，经过短时间的加热除去溶剂，得到低溶剂或无溶剂的半固化片。加热温度和时间根据所选溶剂种类调整，优选为90～130℃，时间优选为4～7min，时间过长容易导致引发剂的分解消耗，半固化片过度交联；时间过短则无法有效除去溶剂。本专利技术第四方面提供一种层压板，该层压板是由金属箔与所述半固化片热压而成。具体而言，将至少1片以上半固化片叠在一起，上下表面放置金属箔，在一定压力和温度条件下热压得到双面覆金属箔的层压板。所述的金属箔可为本领域任意常用金属箔，优选铜箔。还可以进一步对铜箔表面进行镀锌或者锌合金，以增加其与半固化片的结合力。进一步地，上述层压板可以通过进一步的线路蚀刻工艺得到印刷线路板。本专利技术中，有机硅树脂是一类具有一定交联结构的热固性聚硅氧烷树脂，整个分子以Si-O-Si键骨架结构为主，硅原子上连接有机基团的半无机高聚物，导热性优于环氧树脂，热稳定高，尺寸稳定性好。其有机基团可根据材料性能要求进行人为的设计和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，包含以下质量份的组分：/n含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂：16～40份；/n乙烯基有机硅树脂：12～25份；/n过氧化物引发剂：1～6份；/n含磷阻燃剂：5～15份；/n助交联剂：5～10份；/n无机填料：35～60份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，包含以下质量份的组分：
含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂：16～40份；
乙烯基有机硅树脂：12～25份；
过氧化物引发剂：1～6份；
含磷阻燃剂：5～15份；
助交联剂：5～10份；
无机填料：35～60份。


2.根据权利要求1所述高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂，是指通过在聚苯醚分子中引入含有碳碳双键的官能团结构后，使得聚苯醚具有可交联反应的活性点的树脂；所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂分子量Mn在1200～6000之间；
进一步地，所述含不饱和碳碳双键的改性聚苯醚树脂选自以下物质中的一种或几种：甲基丙烯酸封端的聚苯醚树脂、烯丙基接枝的聚苯醚树脂或乙烯苄基醚聚苯醚树脂。


3.根据权利要求1所述高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，所述乙烯基有机硅树脂是含有乙烯基结构单元的树脂；
优选为R/Si值1.0-1.5、Ph/Me值0.6-0.9的甲基苯基有机硅树脂。


4.根据权利要求1所述高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，所述过氧化物引发剂选自以下物质中的一种或几种：过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化二异丙苯、2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷、叔丁基过氧化氢、2,5-二(2-乙基己酰过氧化)-2,5-二甲基己烷、叔丁基过氧化-3,5,5三甲基己酸酯；优选为过氧化二异丙苯。


5.根据权利要求1所述高导热含硅阻燃树脂组合物，其特征在于，所述含磷阻燃剂选自以下物质中的一种或几种的组合：磷腈或改性磷腈、三聚氰胺氰尿酸盐、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、9,10-二氢-9氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)或DOPO含磷聚硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：段家真，李小慧，金石磊，马峰岭，侯李明，韩瑞，
申请(专利权)人：上海材料研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31