一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及电子封装材料领域，具体涉及一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着电子工业中集成电路和组装技术的发展，电子元器件和逻辑电路的体积趋向小型化，其向多功能化和集成化方向发展，势必造成发热量的大幅增加，同时和大多数有机高分子材料一样，烯烃类聚合物比较易燃，容易造成火灾，全世界每年因此而造成了巨大的人员伤亡和财产损失。这就对粘结和封装材料的导热性能以及阻燃性能提出很高的要求。

2、提高聚合物导热性能的途径有两种：1、合成具有高导热系数的结构聚合物，主要通过电子导热机制实现导热；2、通过添加高导热无机物对聚合物进行填充，制备导热复合材料。但良好导热性能的材料价格昂贵无法广泛采用，此外，导热无机物高填充会影响材料加工性能以及机械性能。

3、提高材料阻燃性能使用最多的是卤素阻燃剂，上述阻燃剂在提高复合材料阻燃性能的同时，对被阻燃基材的物理机械性能影响较小。然而卤素阻燃剂在燃烧时将释放大量卤化氢，不仅具有毒害而且具有腐蚀性，同时会产生二噁英等致癌物质，将危害人类健康和破坏环境。

4、将导热或阻燃材料同时加入复合材料中，将产生分层现象以及对材料的力学等其他方面性能产生影响，即将较难同步实现电子封装复合材料导热、阻燃、力学、电阻等方面性能的提高。

5、因此如何通过加入高效且环保的阻燃剂以及高导热填料制备综合性能优异的电子封装用复合材料是目前亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，它的制备方法包括如下步骤：

2、按照质量比：称取导热填料75～80份、无卤素阻燃剂3～6份、二烯烃类原料10～20份、抗氧剂0.5-1份、增韧剂0.5-1份、偶联剂0.25～0.5份，消泡剂0.25～0.5份、流平剂0.25～0.5份以及颜料0.25～0.5份在120℃真空条件下搅拌混合均匀后获得树脂基料，将树脂基料与催化剂溶液混合后，所述的树脂基料与催化剂的质量比为10000∶0.2～2，再采用多级固化工艺获得阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料。

3、进一步地，所述的多级固化工艺为：在25-45℃固化0.8-2.5h，再在75-110℃固化0.6-4.2h。

4、进一步地，所述的导热填料为氧化铝、硅微粉、氮化铝中的一种或任意组合；无卤素阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、聚磷酸铵或磷酸三甲苯酯中的一种或任意组合；二烯烃类原料为环戊二烯、双环戊二烯、三环戊二烯、四环戊二烯中的一种或任意组合；抗氧剂为2246抗氧剂、264抗氧剂或702抗氧剂中的一种或任意组合；增韧剂为液体丁腈橡胶、异戊橡胶或poe弹性体中的一种或任意组合；偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或任意组合；消泡剂为三烷基三聚氰胺、氰脲酰氯三聚氰胺中的一种或任意组合；流平剂为聚二甲基硅氧烷或三聚氰胺甲醛树脂中的一种或任意组合；所述颜料为炭黑。

5、进一步地，所述催化剂溶液为质量分数0.2-2％的grubbs催化剂溶液。

6、进一步地，所述的grubbs催化剂为grubbs 1代催化剂或grubbs 2代催化剂的任意组合。

7、所述的阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料的导热系数为0.8-1.2w/m·k，阻燃性能能够达到v-0级别，体积电阻率＞1015ω·cm。

8、本发明的有益效果是：现有技术公开的复合材料制备过程中，首先是采用催化剂对相关材料进行聚合，然后再将聚合后的材料与其他材料进行共混，最后通过热处理获得复合材料；本发明采用的催化剂利用率和选择性较高，首先是将相关组分进行共混，然后加入催化剂进行聚合，最后通过固化反应获得复合材料，与现有技术相比，本发明采用的催化剂仅对二烯烃类物质聚合反应起作用，不会引起其他物质发生副反应，避免了杂质的生成，简化了工艺，此外，将导热和阻燃材料同时加入复合材料中，避免了分层以及对材料的力学等其他方面性能产生负面影响。与现有技术相比，本发明通过组分、配比、工艺以及工艺参数等方面的协同作用，简化工艺的同时并且具有环保，使得获得的复合材料同步实现较高的导热性、阻燃性、电阻性能以及力学性能等，适用于灌封电子元器件。本发明获得的复合材料的导热系数为0.8-1.2w/m·k，阻燃性能能够达到v-0级别，体积电阻率＞1015ω·cm。

技术特征：

1.一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，它的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，所述的多级固化工艺为：在25-45℃固化0.8-2.5h，再在75-110℃固化0.6-4.2h。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，所述的导热填料为氧化铝、硅微粉、氮化铝中的一种或任意组合；无卤素阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、聚磷酸铵或磷酸三甲苯酯中的一种或任意组合；二烯烃类原料为环戊二烯、双环戊二烯、三环戊二烯、四环戊二烯中的一种或任意组合；抗氧剂为2246抗氧剂、264抗氧剂或702抗氧剂中的一种或任意组合；增韧剂为液体丁腈橡胶、异戊橡胶或poe弹性体中的一种或任意组合；偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或任意组合；消泡剂为三烷基三聚氰胺、氰脲酰氯三聚氰胺中的一种或任意组合；流平剂为聚二甲基硅氧烷或三聚氰胺甲醛树脂中的一种或任意组合；所述颜料为炭黑。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，所述催化剂溶液为质量分数0.2-2％的grubbs催化剂溶液。

5.根据权利要求4所述的一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，所述的grubbs催化剂为grubbs 1代催化剂或grubbs 2代催化剂的任意组合。

6.根据权利要求1-5任意所述的一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料，其特征在于，所述的阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料的导热系数为0.8-1.2w/m·k，阻燃性能能够达到v-0级别，体积电阻率＞1015ω·cm。

技术总结
本发明提供了一种阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料,它的制备方法包括：按照质量比：称取导热填料75～80份、无卤素阻燃剂3～6份、二烯烃类原料10～20份、抗氧剂0.5‑1份、增韧剂0.5‑1份、偶联剂0.25～0.5份，消泡剂0.25～0.5份、流平剂0.25～0.5份以及颜料0.25～0.5份在120℃真空条件下搅拌混合均匀后获得树脂基料，将树脂基料与催化剂溶液混合后，所述的树脂基料与催化剂的质量比为10000∶0.2～2，再采用多级固化工艺获得阻燃高导热二烯烃类电子封装复合材料；本发明在保证高效阻燃和导热的同时，并不产生危害人类健康和破坏环境的物质，节能环保、工艺简单，非常适用于灌封电子元器件。

技术研发人员：白大成,陈雪君,潘东野
受保护的技术使用者：长春三友智造科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22