一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂及其制备方法与流程

文档序号:35045460发布日期:2023-08-06 01:23阅读:55来源:国知局

本发明涉及酚醛树脂,具体为一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂及其制备方法。


背景技术:

1、纸基覆铜板是用纤维纸浸润树脂溶液,经干燥加工后覆上铜箔,高温高压压制而成的一种板材,常被应用于印制电路板中,在日常生活中随处可见它的身影,如日常使用的手机、电脑和电视等。在生产和使用过程中,安全可靠是产品的重要标准。酚醛树脂是树脂中的一种,在纸基覆铜板中常被用作胶黏剂。作为覆铜板胶黏剂,酚醛树脂具有胶接强度高、耐热性好、电绝缘性优良等特点,但传统的酚醛树脂阻燃性较差,一般要加入阻燃剂来提高其阻燃性能,常用的阻燃剂有含卤的化合物如四溴双酚a、高溴环氧树脂等,这会产生有毒致癌物质,给人体及环境带来危害,并且传统的酚醛树脂脆性大,在一定程度上限制了应用。因此需针对上述问题作出一定的改进。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂及其制备方法,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:

3、一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂,所述酚醛树脂的原料包括酚醛树脂预聚体和纳米端羧基丁腈橡胶;所述酚醛树脂预聚体的原料包括以下材料:按重量份数计,95~105份酚类化合物、9~17份液体甲醛、45~50份聚醛衍生物、4~6份甘油。

4、进一步地,所述酚醛树脂预聚体与纳米端羧基丁腈橡胶的质量比为10:(2~3.5)。

5、进一步地,所述聚醛衍生物为氧化海藻酸钠;所述纳米端羧基丁腈橡胶的粒径是50~150nm。

6、进一步地,所述氧化海藻酸钠是用高碘酸钾将海藻酸钠氧化得到的。

7、进一步地,所述酚醛树脂的制备包括以下步骤:

8、s1.制备聚醛衍生物:

9、将海藻酸钠分散于无水乙醇中,得到悬浊液a;将高碘酸钠溶于水中,得到溶液b;将溶液b加入悬浊液a中,搅拌进行氧化反应,后加入乙二醇终止反应,将所得混合物倒入无水乙醇中剧烈搅拌,析出沉淀,抽滤,除去杂质,干燥,即得聚醛衍生物;

10、s2.制备酚醛树脂预聚体:

11、向反应釜中投入酚类化合物、聚醛衍生物、液体甲醛、甘油以及碱性催化剂,搅拌反应4~6小时,制得酚醛树脂预聚体;

12、s3.制备酚醛树脂:

13、向上述制得的酚醛树脂预聚体中添加纳米端羧基丁腈橡胶,并将其混合均匀,制得酚醛树脂。

14、进一步地,步骤s1中,所述氧化反应过程中,高碘酸钠和海藻酸钠的质量比为(3.78~5.40):1。

15、进一步地,步骤s1中,所述氧化反应过程为:黑暗条件,氧化温度为15~25℃,氧化时间为5~8小时。

16、进一步地,步骤s2中,所述酚类化合物包括苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚中的一种或多种。

17、进一步地,所述酚醛树脂应用于环保纸基覆铜板。

18、本发明中,为了增强酚醛树脂的阻燃性和韧性,先以海藻酸钠为基体制备得到聚醛衍生物,替代部分液体甲醛,制备得到酚醛树脂预聚体,再引入纳米端羧基丁腈橡胶和聚醛衍生物产生协同效应,显著增强了酚醛树脂的韧性。由于海藻酸钠是一种天然的多糖,物质成分较为安全,所以和传统卤系阻燃剂改性酚醛树脂相比,本发明在提高酚醛树脂阻燃性的同时,制备所得的酚醛树脂对环境和人体的危害较小,具有一定的环保性。

19、需要强调的是,引入纳米端羧基丁腈橡胶的量不宜太多,加入太多时,由于纳米粒子的聚集性,其会和酚醛树脂预聚体产生相分离,从而降低酚醛树脂产品的力学性能,因此在本方案中,利用聚醛衍生物嵌入酚醛树脂主链中,通过化学交联提高增韧性能,和纳米端羧基丁腈橡胶的物理增韧产生了协同作用,极大增强了酚醛树脂的韧性。

20、本发明为了降低酚醛树脂对人体及环境的毒性影响,同时提高酚醛树脂的阻燃性,首先使用高碘酸钠氧化海藻酸钠,生成具有醛基的氧化海藻酸钠,再用氧化海藻酸钠取代了部分甲醛,反应生成酚醛树脂预聚体。由于海藻酸钠是从天然环保的物质中提取出来的,且本身具有良好的阻燃性,废弃物还能够通过生物分解进入大自然,所以上述酚醛树脂预聚体的制备过程,与传统的酚醛树脂制备过程相比更为环保,最终制备所得的酚醛树脂又具有良好的阻燃效果。

21、本发明不仅增强了酚醛树脂的阻燃性能,并且针对传统的酚醛树脂脆性大的问题做了进一步的改良。具体方法为向上述制得的酚醛树脂中加入一种增韧剂纳米端羧基丁腈橡胶。一般的端羧基丁腈橡胶和酚醛树脂的相容性较差,因此两相之间没有较好的粘结强度,应力和应变不能很好地在两相之间传递,共混体系的性能相对较差。而纳米端羧基丁腈橡胶的平均粒子直径在50~150nm之间,比表面积大,表面能高,弹性体与预聚体之间的界面面积增大,从而提高了两相的相容性;另一方面,橡胶表面存在大量的极性官能团,可以和酚醛树脂上的极性基团发生相互作用,产生强烈的分子间作用力,进一步提高了两相的相容性。



技术特征:

1.一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂,其特征在于:所述酚醛树脂的原料包括酚醛树脂预聚体和纳米端羧基丁腈橡胶;所述酚醛树脂预聚体的原料包括以下材料:按重量份数计,95~105份酚类化合物、9~17份液体甲醛、45~50份聚醛衍生物、4~6份甘油。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂,其特征在于:所述酚醛树脂预聚体与纳米端羧基丁腈橡胶的质量比为10:(2~3.5)。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂,其特征在于:所述聚醛衍生物为氧化海藻酸钠;所述纳米端羧基丁腈橡胶的粒径是50~150nm。

4.根据权利要求3所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂,其特征在于:所述氧化海藻酸钠是用高碘酸钾将海藻酸钠氧化得到的。

5.一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,氧化反应过程中,高碘酸钠和海藻酸钠的质量比为(3.78~5.40):1。

7.根据权利要求5所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,氧化反应过程为:黑暗条件,氧化温度为15~25℃,氧化时间为5~8小时。

8.根据权利要求5所述的一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂的制备方法,其特征在于:步骤s2中,所述酚类化合物包括苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚中的一种或多种。

9.一种根据权利要求1~8中任意一项所述的酚醛树脂的应用,其特征在于:所述酚醛树脂应用于环保纸基覆铜板。


技术总结
本发明涉及酚醛树脂技术领域,具体为一种用于生产环保纸基覆铜板的酚醛树脂及其制备方法。首先使用高碘酸钠氧化海藻酸钠,生成具有醛基的氧化海藻酸钠,再用氧化海藻酸钠替代部分甲醛,反应生成酚醛树脂。由于海藻酸钠具有良好的阻燃性,且废弃物能够通过生物分解进入大自然,所以该制备过程较传统酚醛树脂毒性小,更为环保,并且制备所得的酚醛树脂又具有良好的阻燃效果。在上述酚醛树脂中又引入一种增韧剂纳米端羧基丁腈橡胶,针对传统酚醛树脂脆性大的情况做出了进一步改良。

技术研发人员:朱利明,陈应峰,谢谏诤,王小龙
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:2024/1/14
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