一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，具体包括以下步骤：首先制备铝/硅介孔材料，然后以其为载体，以对甲苯磺酸为催化剂，制得负载型催化剂，然后制备四酚基乙烷环氧树脂，并对其采用呋喃甲醇进行修饰；以硅烷偶联剂、双马来酰亚胺作为改性剂制得改性碳纳米管；最后将制得的改性四酚基乙烷环氧树脂溶于四氢呋喃中，然后加入制得的改性碳纳米管，搅拌混合后置于聚四氟乙烯模具中，60‑70℃下反应12‑30h，反应结束后取出，并将其与硼酸锌、固化剂加入高混机中120‑150℃下混合5‑10min，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，最后进行注塑成型，制得电子封装材料。本发明专利技术制得的材料力学性能优异，阻燃性能好，导热性能优异。

Preparation of tetraphenyl ethane epoxy resin electronic packaging material based on carbon nanotube modification

The invention discloses a preparation method of tetraphenyl ethane epoxy resin electronic packaging material based on carbon nanotube modification, which includes the following steps: firstly, aluminium/silicon mesoporous material is prepared, then supported catalyst is prepared with p-toluene sulfonic acid as catalyst, then tetraphenyl ethane epoxy resin is prepared and modified with furan methanol; secondly, silicon is used as carrier to prepare tetraphenyl ethane epoxy resin. Modified carbon nanotubes were prepared by alkane coupling agent and bismaleimide as modifiers. Finally, the modified tetraphenyl ethane epoxy resin was dissolved in tetrahydrofuran, and then the modified carbon nanotubes were added. After mixing, the modified carbon nanotubes were placed in the polytetrafluoroethylene mould and reacted at 60 70 C for 12 30h. After reaction, the modified carbon nanotubes were removed and added with zinc borate and curing agent into 120 high-mixer. The electronic packaging materials were prepared by mixing at 150 C for 5_10 minutes, then extruding and granulating by twin screw extruder, and finally by injection moulding. The material prepared by the invention has excellent mechanical properties, good flame retardancy and excellent thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法
：本专利技术涉及电子封装材料，具体的涉及一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法。
技术介绍
：电子封装就是把构成电子器件或集成电路的各个部件按规定的要求实现合理布置、组装、键合、连接与环境隔离和保护等操作工艺,达到防止水分、尘埃及有害气体对电子器件或集成电路的侵入,减缓振动、防止外力损伤和稳定原件参数的目的。电子封装材料是伴随着电路、电子元器件的产生而产生的，并随其发展而发展，现在它与芯片设计、制造构成了信息产业的主要组成部分,其发展决定着信息产业的发展水平。电子封装材料分为金属、陶瓷和聚合物基封装材料三大类。聚合物基封装材料中以塑料封装材料为主,塑料封装材料在电子封装材料中用量最大、发展最快，是实现电子产品小型化、轻量化和低成本化的重要封装材料，塑料封装材料分为热塑性塑料和热固性塑料，以后者为主。与其他电子封装材料相比，聚合物基电子封装材料(主要是塑料封装材料)具有绝缘、质量轻、成本低廉、线胀系数低、优异的介电性能、易成型加工、适宜大规模自动化、产业化和薄型化,其导热性和可靠性与金属和陶瓷封装相当等优点。环氧塑封料应用的主要领域是半导体行业，其中，高精度、高品质的电子器件占绝大部分。随着集成电路努力向芯片高集成化、组装大密度化方向发展，对环氧塑封料性能的要求也愈来愈来细，愈来愈复杂。但是，由于环氧树脂大多数都是单一组份的，因此几乎很难把所需要求全部满足。并且，有的要求还是相互联系，相互制约的。比如，既要求塑封料料粘接性能良好，又要求塑封容易脱模，既要求塑封料固化速度快，又要求塑封料寿命长，既要求材料熔融后粘度低，又要求材料加工性能良好。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，该方法制得的电子封装材料性能优异，使用寿命久，导热性能好，力学性能佳。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将异丙醇铝、水杨酸和去离子水搅拌混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和盐酸溶液混合，在1200-3000转/分的状态下搅拌反应30-70min，反应结束后，100-120℃下干燥，最后在马弗炉内空气气氛、400-500℃下处理2-4h，处理结束后随炉冷却至室温，研磨，制得铝/硅介孔材料；(2)将对甲苯磺酸溶于去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入上述制得的铝/硅介孔材料，60-70℃搅拌处理1-2h处理结束后直接进行干燥，制得负载型催化剂；(3)以四酚基乙烷和环氧氯丙烷为原料，以上述制得的负载型催化剂为催化剂制得粗产物，然后采用甲基异丁基甲酮进行精制，制得产物四酚基乙烷环氧树脂；(4)将碳纳米管、盐酸溶液混合搅拌均匀制得预处理碳纳米管，然后将其置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合1-2h，然后加入双马来酰亚胺，缓慢升温至60-70℃，继续搅拌反应2-6h，反应结束后冷却至室温，过滤，干燥制得改性碳纳米管；(5)将步骤(3)制得的四酚基乙烷环氧树脂和呋喃甲醇混合加入到三口烧瓶内，然后加入三乙胺搅拌混合均匀，升温60-70℃反应1-4h，反应结束后冷却至室温，然后将反应产物加入到无水乙醚中沉淀，除去上清液，余下粘稠液体真空蒸馏，制得改性四酚基乙烷环氧树脂；(6)将上述制得的改性四酚基乙烷环氧树脂溶于四氢呋喃中，然后加入制得的改性碳纳米管，搅拌混合后置于聚四氟乙烯模具中，60-70℃下反应12-30h，反应结束后取出，并将其与硼酸锌、固化剂加入高混机中120-150℃下混合5-10min，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，最后进行注塑成型，制得电子封装材料。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述异丙醇铝、正硅酸乙酯的摩尔比为1:1。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述盐酸溶液的质量浓度为5-10％，其与正硅酸乙酯的用量比为(10-20)ml：1g。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述异丙醇铝、水杨酸的质量比为1：(0.15-0.3)。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述对甲苯磺酸、铝/硅介孔材料的质量比为1：(3-7)。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，四酚基乙烷和环氧氯丙烷的摩尔比为1：(4-5)。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述负载型催化剂的用量为反应底物总重量的3-6％。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，碳纳米管、硅烷偶联剂、双马来酰亚胺的质量比为1：(0.02-0.05)：(0.1-0.3)。作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，四酚基乙烷环氧树脂和呋喃甲醇的摩尔比为1：(1-2)。作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，各组分用量以重量份计分别为改性四酚基乙烷环氧树脂20-40份、改性碳纳米管2-6份、硼酸锌0.5-1份、固化剂1-2份。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以异丙醇铝、正硅酸乙酯为原料，以水杨酸作为模板剂，通过合理的制备条件制得铝/硅复合材料，其耐热性能优异，力学性能佳；以其作为载体，制得负载型催化剂，该催化剂催化活性高，以其为催化剂，制备的四酚基乙烷环氧树脂收率高；本专利技术依次采用硅烷偶联剂和双马来酰亚胺作为改性剂，将二者有效接枝于碳纳米管表面，制得的改性碳纳米管与呋喃甲醇修饰的四酚基乙烷环氧树脂进行反应，制得的改性四酚基乙烷环氧树脂具有更为优异的力学性能，粘接性能好，使用寿命久；本专利技术制得的电子封装材料力学性能好，导热性能优异，且制备简单，成本低。具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将异丙醇铝、水杨酸和去离子水搅拌混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和盐酸溶液混合，在1200转/分的状态下搅拌反应30min，反应结束后，100-120℃下干燥，最后在马弗炉内空气气氛、400-500℃下处理2h，处理结束后随炉冷却至室温，研磨，制得铝/硅介孔材料；其中，所述异丙醇铝、水杨酸的质量比为1：0.15；(2)将对甲苯磺酸溶于去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入上述制得的铝/硅介孔材料，60-70℃搅拌处理1h处理结束后直接进行干燥，制得负载型催化剂；其中，所述对甲苯磺酸、铝/硅介孔材料的质量比为1：3；(3)以四酚基乙烷和环氧氯丙烷为原料，以上述制得的负载型催化剂为催化剂制得粗产物，然后采用甲基异丁基甲酮进行精制，制得产物四酚基乙烷环氧树脂；收率为89.5％；(4)将碳纳米管、盐酸溶液混合搅拌均匀制得预处理碳纳米管，然后将其置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合1h，然后加入双马来酰亚胺，缓慢升温至60-70℃，继续搅拌反应2h，反应结束后冷却至室温，过滤，干燥制得改性碳纳米管；其中，碳纳米管、硅烷偶联剂、双马来酰亚胺的质量比为1：0.02：0.1；(5)将步骤(3)制得的四酚基乙烷环氧树脂和呋喃甲醇混合加入到三口烧瓶内，然后加入三乙胺搅拌混合均匀，升温60-70℃反应1h，反应结束后冷却至室温，然后将反应产物加入到无水乙醚中沉淀，除去上清液，余下粘稠液体真空蒸馏，制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将异丙醇铝、水杨酸和去离子水搅拌混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和盐酸溶液混合，在1200‑3000转/分的状态下搅拌反应30‑70min，反应结束后，100‑120℃下干燥，最后在马弗炉内空气气氛、400‑500℃下处理2‑4h，处理结束后随炉冷却至室温，研磨，制得铝/硅介孔材料；(2)将对甲苯磺酸溶于去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入上述制得的铝/硅介孔材料，60‑70℃搅拌处理1‑2h处理结束后直接进行干燥，制得负载型催化剂；(3)以四酚基乙烷和环氧氯丙烷为原料，以上述制得的负载型催化剂为催化剂制得粗产物，然后采用甲基异丁基甲酮进行精制，制得产物四酚基乙烷环氧树脂；(4)将碳纳米管、盐酸溶液混合搅拌均匀制得预处理碳纳米管，然后将其置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合1‑2h，然后加入双马来酰亚胺，缓慢升温至60‑70℃，继续搅拌反应2‑6h，反应结束后冷却至室温，过滤，干燥制得改性碳纳米管；(5)将步骤(3)制得的四酚基乙烷环氧树脂和呋喃甲醇混合加入到三口烧瓶内，然后加入三乙胺搅拌混合均匀，升温60‑70℃反应1‑4h，反应结束后冷却至室温，然后将反应产物加入到无水乙醚中沉淀，除去上清液，余下粘稠液体真空蒸馏，制得改性四酚基乙烷环氧树脂；(6)将上述制得的改性四酚基乙烷环氧树脂溶于四氢呋喃中，然后加入制得的改性碳纳米管，搅拌混合后置于聚四氟乙烯模具中，60‑70℃下反应12‑30h，反应结束后取出，并将其与硼酸锌、固化剂加入高混机中120‑150℃下混合5‑10min，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，最后进行注塑成型，制得电子封装材料。...

【技术特征摘要】
1.一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将异丙醇铝、水杨酸和去离子水搅拌混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和盐酸溶液混合，在1200-3000转/分的状态下搅拌反应30-70min，反应结束后，100-120℃下干燥，最后在马弗炉内空气气氛、400-500℃下处理2-4h，处理结束后随炉冷却至室温，研磨，制得铝/硅介孔材料；(2)将对甲苯磺酸溶于去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入上述制得的铝/硅介孔材料，60-70℃搅拌处理1-2h处理结束后直接进行干燥，制得负载型催化剂；(3)以四酚基乙烷和环氧氯丙烷为原料，以上述制得的负载型催化剂为催化剂制得粗产物，然后采用甲基异丁基甲酮进行精制，制得产物四酚基乙烷环氧树脂；(4)将碳纳米管、盐酸溶液混合搅拌均匀制得预处理碳纳米管，然后将其置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合1-2h，然后加入双马来酰亚胺，缓慢升温至60-70℃，继续搅拌反应2-6h，反应结束后冷却至室温，过滤，干燥制得改性碳纳米管；(5)将步骤(3)制得的四酚基乙烷环氧树脂和呋喃甲醇混合加入到三口烧瓶内，然后加入三乙胺搅拌混合均匀，升温60-70℃反应1-4h，反应结束后冷却至室温，然后将反应产物加入到无水乙醚中沉淀，除去上清液，余下粘稠液体真空蒸馏，制得改性四酚基乙烷环氧树脂；(6)将上述制得的改性四酚基乙烷环氧树脂溶于四氢呋喃中，然后加入制得的改性碳纳米管，搅拌混合后置于聚四氟乙烯模具中，60-70℃下反应12-30h，反应结束后取出，并将其与硼酸锌、固化剂加入高混机中120-150℃下混合5-10min，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，最后进行注塑成型，制得电子封装材料。2.如权利要求1所述的一种基于碳纳米管改性的四酚基乙烷环氧树脂电子封装材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文强，
申请(专利权)人：许文强，
类型：发明
国别省市：浙江,33