一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂及其制备方法与流程

本发明涉及，具体为一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂及其制备方法。

背景技术：

1、移动通讯技术的不断进步对硬件设备性能提出了更高的要求。为了实现在高频率下稳定地发送与接受电子信号，需要对电路板的各项性能参数进行精确控制。覆铜板作为印制电路板中的基板材料，通常由树脂与电子玻璃纤维或其他刚性增强材料混合，并在单侧或两侧进行覆铜，其主要作用包括：导电、绝缘、支撑和信号传输的作用。目前，覆铜板正朝着高导热、低介电损耗和高剥离强度的方向发展。

2、环氧树脂的固化收缩率小，其固化物粘度高、耐化学腐蚀性好以及电气性能优良等特点，是常见的覆铜板基材。随着电子产品的更新换代，传统环氧树脂基覆铜板难以满足耐热、阻燃等要求。氮化硼陶瓷材料与石墨烯具有相似的结构，同时具有比石墨烯更低的介电常数与更高的热导率，有望应用于环氧树脂改性，制备性能优良的电路板基板。然而，氮化硼化学性质稳定，与环氧树脂直接共混后分散性不佳，最终材料的性能甚至会下降。因此，需要对氮化硼陶瓷材料进行处理，提高其与环氧树脂的相容性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂及其制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1：将三羟甲基氨基甲烷加入至去离子水中，使用稀盐酸调节ph至8～8.5，混合均匀后加入盐酸多巴胺，持续搅拌15～30min，加入六方氮化硼纳米片，超声分散均匀后，水浴加热并静置反应，得到负载聚多巴胺的六方氮化硼纳米片；

4、步骤2：将负载聚多巴胺的六方氮化硼纳米片加入到四氢呋喃中，加入冰醋酸，水浴加热升温，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，回流、洗涤、干燥得到环氧基超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片；

5、步骤3：将双酚a环氧树脂加热，加入固化剂、固化促进剂、乙醇、丙酮、阻燃剂、超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片、抗氧剂混合均匀，得到无卤覆铜板用陶瓷增韧性环氧树脂。

6、进一步的，步骤1中，各组分用量，按重量计，0.7～1份三羟甲基氨基甲烷、500～600份去离子水、1.5～2份盐酸多巴胺、3～4份六方氮化硼纳米片。

7、进一步的，步骤1中，所述超声分散时间为2～3h；所述水浴加热温度为55～65℃；所述静置反应时间为20～30h。

8、进一步的，步骤2中，各组分用量，按重量计，0.5～0.8份负载聚多巴胺的六方氮化硼纳米片、8～10份四氢呋喃、1～2份冰醋酸、2～3份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

9、进一步的，步骤2中，所述水浴加热温度为70～80℃；所述回流时间为25～30h。

10、进一步的，步骤3中，所述无卤覆铜板用陶瓷增韧性环氧树脂中，各组分含量，按重量计，90～120份双酚a环氧树脂、20～30份固化剂、0.3～0.6份固化促进剂、10～20份乙醇、15～20份丙酮、5～15份阻燃剂、20～30份超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片、1～2份抗氧剂。

11、进一步的，步骤3中，所述固化剂为二乙烯三胺、顺丁烯二酸酐、四乙烯五胺、邻苯二甲酸酐、间苯二胺中的任一种；所述固化促进剂为4-二甲氨基吡啶、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的任一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂264中的任一种；所述阻燃剂为三(2，6-二甲基苯基)膦、10-(2，5-二羟基苯基)-9，10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵中的任一种。

12、进一步的，步骤3中，所述双酚a环氧树脂的加热温度为50～60℃。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明使用力学强度很高、导热系数大的氮化硼陶瓷材料对环氧进行增韧改性。先将多巴胺在六方氮化硼纳米片表面沉淀、自聚合形成聚多巴胺层，负载在六方氮化硼纳米片表面。经过聚多巴胺负载后，一方面实现了六方氮化硼纳米片的剥离，避免在于环氧树脂共混时发生团聚现象，有利于均匀分散；另一方面，由于聚多巴胺表面带有丰富的活性基团，通过在聚多巴胺表面进行环氧基超支化聚硅烷接枝，引入环氧基团，能够进一步提高氮化硼填充物与环氧树脂的相容性。超支化结构与六方氮化硼纳米片共同形成三维网状结构，从而产生连续、致密的导热网络，改善环氧树脂的导热性能，从而满足实际生产应用要求。

技术特征：

1.一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤1中，各组分用量，按重量计，0.7～1份三羟甲基氨基甲烷、500～600份去离子水、1.5～2份盐酸多巴胺、3～4份六方氮化硼纳米片。

3.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述超声分散时间为2～3h；所述水浴加热温度为55～65℃；所述静置反应时间为20～30h。

4.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤2中，各组分用量，按重量计，0.5～0.8份负载聚多巴胺的六方氮化硼纳米片、8～10份四氢呋喃、1～2份冰醋酸、2～3份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述水浴加热温度为70～80℃；所述回流时间为25～30h。

6.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述无卤覆铜板用陶瓷增韧性环氧树脂中，各组分含量，按重量计，90～120份双酚a环氧树脂、20～30份固化剂、0.3～0.6份固化促进剂、10～20份乙醇、15～20份丙酮、5～15份阻燃剂、20～30份超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片、1～2份抗氧剂。

7.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述固化剂为二乙烯三胺、顺丁烯二酸酐、四乙烯五胺、邻苯二甲酸酐、间苯二胺中的任一种；所述固化促进剂为4-二甲氨基吡啶、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的任一种。

8.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂264中的任一种；所述阻燃剂为三(2，6-二甲基苯基)膦、10-(2，5-二羟基苯基)-9，10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵中的任一种。

9.根据权利要求1所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述双酚a环氧树脂的加热温度为50～60℃。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂的制备方法制备得到的无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂。

技术总结
本发明涉及覆铜板领域，具体为一种无卤覆铜板用陶瓷增韧环氧树脂及其制备方法。本发明先通过化学手段对六方氮化硼纳米片进行处理，利用多巴胺沉淀、自聚合的特性实现了对六方氮化硼纳米片的剥离和改性，得到负载聚多巴胺的六方氮化硼纳米片；再使用γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在聚多巴胺表面进行接枝、超支化反应，得到具有三维网状结构的环氧基超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片。环氧基超支化聚硅烷接枝六方氮化硼纳米片与环氧树脂相容性更好，同时还保留了氮化硼力学强度高的优点，能够对环氧树脂进行增韧改性。此外，三维网状结构能够提高连续、致密的导热网络，极大地改善了环氧树脂的导热性能，满足覆铜板应用需要。

技术研发人员：朱利明,吴海兵,王小龙,谢谏诤
受保护的技术使用者：江苏耀鸿电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13