一种无卤型积层板基纸及其制备方法和应用与流程

本发明属于覆铜板基材基纸，具体涉及一种无卤型积层板基纸及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在当前的电子工业中，积层板基纸作为印刷线路板(pcb)的核心材料，其性能优劣直接关系到电子产品的可靠性、安全性和使用寿命。随着电子产品的不断小型化、集成化以及应用领域的不断拓展，对积层板基纸的性能要求也日益提高。无卤型积层板基纸在阻燃性、柔韧性、力学性能和耐热性等方面存在不足，难以满足现代电子工业的高标准要求。

2、传统的积层板基纸往往采用卤素化合物作为阻燃剂，以提高其阻燃性能。然而，卤素化合物在燃烧过程中会产生有毒有害的气体，对环境和人体健康造成严重的危害。随着全球环保意识的增强，对无卤、无毒、环保型积层板基纸的需求日益迫切。因此，开发具有高阻燃性的无卤型积层板基纸成为当前研究的热点之一。

3、在电子产品的制造过程中，积层板基纸需要经过多次弯曲、折叠和切割等加工过程。因此，良好的柔韧性是积层板基纸必备的性能之一。然而，传统的积层板基纸在柔韧性方面往往存在不足，容易出现断裂、分层等问题，影响产品的整体性能和可靠性。

4、积层板基纸的力学性能，包括拉伸强度、撕裂强度、冲击强度等，直接关系到其在电子产品中的使用寿命和可靠性。传统的积层板基纸在力学性能方面往往存在不足，难以满足现代电子产品对高强度、高韧性材料的需求。

5、在电子产品的工作过程中，积层板基纸需要承受高温环境下的热应力作用。因此，良好的耐热性是积层板基纸必备的性能之一。然而，传统的积层板基纸在高温环境下容易出现变形、软化等问题，影响产品的整体性能和可靠性。

6、针对现有无卤型积层板基纸在湿强度、韧性、冲击强度、阻燃性和柔韧性等方面存在的问题，亟需开发一种新型的无卤型积层板基纸，以满足市场对高性能、高可靠性电子产品的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种具有高阻燃、柔韧性好、力学性能好、高耐热性的无卤型积层板基纸及其制备方法和应用，本发明旨在通过优化材料配比和制备工艺，提高积层板基纸的阻燃性、柔韧性、力学性能和耐热性，以满足现代电子工业对高性能、高可靠性材料的需求。

2、为了实现上述目的，本发明公开了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种无卤型积层板基纸，所述无卤型积层板基纸的制备原料包括植物纤维、复合湿强剂和复合阻燃剂；

4、所述植物纤维包括针叶木纤维、阔叶木纤维、棉纤维和花生壳纤维；

5、所述复合湿强剂包括jh-1225湿强剂和聚乙烯亚胺树脂；

6、所述复合阻燃剂包括腰果酚改性酚醛树脂和聚磷酸铵阻燃剂；

7、所述无卤型积层板基纸的制备方法包括以下步骤：

8、s1-1.将植物纤维与复合湿强剂混合并进行调浆处理，上网成型，得到原纸；

9、s1-2.将所述原纸置于复合阻燃剂中浸渍后干燥，得到所述无卤型积层板基纸。

10、优选地，按质量份数计，所述植物纤维包括以下组分：

11、

12、进一步优选地，所述阔叶木纤维的纤维长度为0.6-1.0mm，所述针叶木纤维的纤维长度为3.1-3.5mm，所述棉纤维的纤维长度为10-15mm，所述花生壳纤维的纤维长度为0.15-0.27mm。

13、优选地，按质量份数计，所述复合湿强剂包括以下组分：

14、jh-1225湿强剂 20份；

15、聚乙烯亚胺树脂 5-7份。

16、优选地，按质量份数计，所述复合阻燃剂包括以下组分：

17、腰果酚改性酚醛树脂20-30份；

18、聚磷酸铵阻燃剂10份。

19、进一步优选地，所述腰果酚改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：

20、s1.取腰果壳油、苯酚、甲醛水溶液按质量比1:4:6投入到反应釜中，在500r/min搅拌速度下搅拌1h，其中，甲醛水溶液的浓度为30wt％；

21、s2.加入盐酸水溶液调节体系ph＝2，将反应釜加热至60℃后反应10h，得到聚合产物，将得到的聚合产物自流至脱水釜，其中，盐酸水溶液的浓度为≥95wt％；

22、s3.将脱水釜加热至130℃，对聚合产物进行高温脱水1h，将温度降至90℃，打开真空泵进行真空脱水，得到腰果酚改性酚醛树脂，其中，真空脱水时间为6h、真空度为0.09mpa。

23、更进一步优选地，所述腰果壳油含≥80wt％腰果酚。

24、优选地，所述植物纤维与复合湿强剂混合时，复合湿强剂的添加量为每100g绝干量的植物纤维中加入(10-13)g的复合湿强剂。

25、第二方面，本发明提供了第一方面所述的无卤型积层板基纸的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

26、s2-1.将针叶木纤维、阔叶木纤维、棉纤维和花生壳纤维按配比置于水力碎浆机中进行混合碎解，在水力碎浆机碎解12-20min后获得碎解浆料，将碎解浆料输送到贮浆池，再经过一台疏解机和两台盘磨机串联的方式进行打浆，使碎解浆料的叩解度控制在(20-23)°sr，纤维湿重为(1.0-1.5)g，得到合格浆料；

27、s2-2.将合格浆料输送至调浆池中，并向其中添加所述复合湿强剂，然后进行调浆，其中每100g绝干量的合格浆料中加入(10-13)g的复合湿强剂，得到调制后浆料；

28、s2-3.接着将调浆后的浆料经过良浆逆流的一级三段净化系统、白水塔稀释和冲浆泵冲浆后送至压力筛筛选，获得上网浆料；上网浆料经稳浆箱和流浆箱在网前箱上网部进行湿纸成型，获得湿纸幅；将湿纸幅进行压榨和烘干，获得原纸，原纸的含水率为≤10％；

29、s2-4.将所述复合阻燃剂与溶剂按料液比1:5g/ml混合制得浸渍液，将原纸在浸渍液中浸渍处理50s，然后经过挤压、压榨和烘干，得到无卤型积层板基纸，所述无卤型积层板基纸规格为厚度0.270±0.02mm，定量140g/m2；

30、所述溶剂为浓度为65wt％的乙醇水溶液和60wt％的丙酮水溶液按体积比为1:1进行混合而成。

31、第三方面，本发明提供了第一方面或第二方面所述的无卤型积层板基纸在覆铜板或预浸料中的应用。

32、本发明中：

33、花生壳纤维的外表面相对粗糙，并且含有蜡质层，对基材纸整体耐水性和耐化学性具有促进作用，同时，花生壳纤维为多孔网状结构，高木质素和低半纤维素含量使得花生壳纤维呈瓦片状结构聚集，该结构使得其与阔叶木纤维、针叶木纤维和棉纤维在特定配比下复配后能够提高基材纸的韧性和强度，减少其翘曲度。

34、聚乙烯亚胺树脂作为一种含有伯胺、仲胺和叔胺和具有支链结构的聚合物，具有较高的阳离子密度，其通过阳离子化的叔胺、伯胺等功能基与纤维上的羟基结合形成氢键，增强纸张的湿强度，同时jh-1225湿强剂也是一种阳离子型聚合物，聚乙烯亚胺树脂和jh-1225湿强剂在特定配比下复配后能够显著提高覆铜板基材纸的湿强度、干强度，也改善基材纸的韧性和强度的性能。

35、腰果酚改性酚醛树脂相比于未改性的酚醛树脂具有较高的残炭率和更好的热稳定性，能够提高覆铜板基材的热稳定性；聚磷酸铵作为一种性能优异的非卤阻燃剂，与腰果酚改性酚醛树脂复配使用时能够在燃烧过程中生成磷酸盐、氨基环化物和碳化合物，这些产物能够形成连续致密的保护层，有效阻止燃烧过程中的热量与可燃物的交换，达到阻燃的目的；本发明研究发现腰果酚改性酚醛树脂与聚磷酸铵的复配使用产生一定的协同效应，可进一步提高覆铜板基材的阻燃性能和热稳定性。

36、本发明的有益效果：

37、本发明提供的积层板基纸由特定组成的植物纤维、特定组成的复合湿强剂和特定组成的复合阻燃剂制备得到，所述植物纤维、复合湿强剂和复合阻燃剂形成了丰富稳定的化学交联网络，使得所述积层板基纸兼具优异的浸胶性、阻燃性、耐热性、力学强度、柔韧性和加工性。