納米改性阻燃環(huán)氧模塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)氧模塑料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米改性阻燃環(huán)氧模塑料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧模塑料是一種以環(huán)氧樹脂和固化劑為基礎(chǔ)材料，與填料及其他助劑組分，按 一定比例經(jīng)過塑煉、成型等工藝后制成的粉狀模塑料。環(huán)氧模塑料在低溫下可長期貯存，加 熱熔融后可迅速固化成型。并且，制備環(huán)氧模塑料的自動化程度高，可通過傳遞模塑機(jī)進(jìn)行 加工，成型速度快、制品質(zhì)量好，因此，環(huán)氧模塑料成為電子電器封裝最主要的材料。
[0003] 環(huán)氧樹脂作為環(huán)氧模塑料中的主要成分，對其性能起決定性的作用。環(huán)氧樹脂的 優(yōu)點(diǎn)在于，具有較好的力學(xué)性能，電氣絕緣性，粘接性，成型性等，但是普通的環(huán)氧樹脂固化 物脆性大，易開裂，同時，還存在易燃的缺陷。因此，需對其進(jìn)行阻燃處理。
[0004][0005] 目前已公布的關(guān)于環(huán)氧模塑料的發(fā)明專利中，仍有較多采用含鹵阻燃劑，因?yàn)槠?阻燃效果好，如十溴二苯醚、六溴苯、四溴丁烷等。但是，含鹵素類阻燃劑在燃燒過程中會產(chǎn) 生有毒有害氣體，其制備、使用和后處理過程對于人類健康和環(huán)境都有較大危害。因此，含 鹵素類阻燃劑正在被其他無鹵阻燃劑，如磷系和金屬氧化物類阻燃劑等。
[0006][0007] DOPO (9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物）是一類新型含磷類的阻燃劑 中間體，近年來受到廣泛關(guān)注。DOPO的結(jié)構(gòu)中含有P-H鍵，對環(huán)氧鍵、羰基等極具活性，其 分子結(jié)構(gòu)中的聯(lián)苯環(huán)和側(cè)磷基團(tuán)比普通的有機(jī)磷酸酯具有更高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性， 阻燃性能更好。DOPO及其衍生物可用于電子設(shè)備用塑料、銅襯里壓層、電路板等材料的阻 燃，如將DOPO用在環(huán)氧樹脂的阻燃改性，可通過與環(huán)氧樹脂預(yù)聚物發(fā)生固化反應(yīng)得到具有 阻燃效果的環(huán)氧樹脂固化物，或直接與環(huán)氧樹脂反應(yīng)形成具有阻燃效果的預(yù)聚物。國外已 有較多相關(guān)技術(shù)的專利報道，如專利號為6646064的美國專利等。但是DOPO價格較高，在 成本方面限制了其應(yīng)用。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種儲存時間長，絕緣性能、韌性以及耐熱阻燃性能優(yōu)異的納米改 性阻燃環(huán)氧模塑料。
[0010] 一種納米改性阻燃環(huán)氧模塑料，按重量百分比計，原料組成為：
[0011] 納米改性阻燃環(huán)氧樹脂 10~30%; 酚醛樹脂 5~20%; 硅微粉 60~80%; 固化促進(jìn)劑 0.2~3%; 脫模劑 0.2~1.0%;
[0012] 著色劑 0.5~2.0%; 硅烷偶聯(lián)劑 0.5~5%;
[0013] 所述納米改性阻燃環(huán)氧樹脂的制備方法如下：
[0014] (1)將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二 烷基苯磺酸鈉水溶液中，并保持反應(yīng)體系的PH值為8~13,滴加完畢后經(jīng)陳化、過濾得到納 米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑；
[0015] 所述的混合溶液中金屬離子總濃度為0. 05~2mol/L，鎂鋁摩爾比為2:1 ;
[0016] (2)將環(huán)氧樹脂和所述的納米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑共混改性制得納米改性阻燃 環(huán)氧樹脂。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的可溶性鎂鹽為硝酸鎂和/或氯化鎂，可溶性鋁鹽為硝酸鋁和/或 氯化鋁。
[0018] 作為優(yōu)選，所述的混合溶液中金屬離子總濃度為0. 1~lmol/L。進(jìn)一步優(yōu)選，所述 混合溶液中金屬離子總濃度為0. 15~0. 3mol/L。
[0019] 作為優(yōu)選，所述十二烷基苯磺酸鈉水溶液的濃度為0. 005~0. lmol/L，進(jìn)一步優(yōu) 選為 0· 05 ~0· lmol/L。
[0020] 作為優(yōu)選，所述可溶性鎂鹽與十二烷基苯磺酸鈉的摩爾比為0. 1~10:1，進(jìn)一步 優(yōu)選為〇. 2~0. 4:1。
[0021 ] 作為優(yōu)選，通過滴加氫氧化鈉水溶液，保持反應(yīng)體系的pH值為9~11。
[0022] 作為優(yōu)選，所述陳化的溫度為60~80°C，時間為10~30h。
[0023] 作為優(yōu)選，所述納米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑的加入量為環(huán)氧樹脂重量的1~10%。
[0024] 作為優(yōu)選，所述的為球形娃微粉，其中位粒徑d50為8~17 μm ;進(jìn)一步優(yōu)選，d50 為 10 ~12 μπ?ο
[0025] 作為優(yōu)選，所述的脫模劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、糠醛、乙二醇、乙撐雙硬脂酰胺中的 至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選，脫模劑的重量百分比為1%。
[0026] 作為優(yōu)選，所述的硅烷偶聯(lián)劑為ΚΗ560(γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷）， ΚΗ570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷），ΚΗ580(γ-巰丙基三甲氧基硅烷）， 1?皿303(|3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基乙基）三甲氧基硅烷），1?1803(3-巰基丙基三甲氧基硅 烷），ΚΒΜ603 (Ν-2氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷）中的至少一種；
[0027] 所述的脫模劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、糠醛、乙二醇、乙撐雙硬脂酰胺中的至少一 種；
[0028] 所述的固化促進(jìn)劑為咪唑類固化劑。
[0029] 作為優(yōu)選，所述的環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán) 氧樹脂中的至少一種。
[0030] 本發(fā)明還公開了所述納米改性阻燃環(huán)氧模塑料的制備方法，具體為：
[0031] 將配方中各組分精確稱量后加入混煉機(jī)中熔融混煉，溫度設(shè)為90~130°C，混煉 時間5~30分鐘，待混合均勻后冷卻粉碎打餅，制樣進(jìn)行性能測試。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0033] (1)本發(fā)明以可溶性鎂鹽、鋁鹽為原料，十二烷基苯磺酸鈉作為插層劑，形成片層 間距為納米級別的層狀結(jié)構(gòu)，更有利于其分散性能的提高。