本发明专利技术涉及一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其构成组分及其质量份数分别为：环氧树脂２０～４０质量份；含磷聚酯５～２０质量份；其他固化剂０～１０质量份；固化促进剂０．１～０．３质量份；无机填料３０～７０质量份。本发明专利技术阻燃环氧树脂组合物不含卤素及三氧化二锑等有害物质，阻燃性可达到ＵＬ９４ Ｖ－０级的阻燃标准，具有优良的阻燃性以及良好的电气性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子封装材料领域，尤其是一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物。
技术介绍
环氧树脂是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有优异的粘结性、耐化学腐蚀性、电气绝缘性能、力学性能，以及易于加工、收缩率低、线胀系数小和成本低廉等优点，广泛应用在压敏电阻、陶瓷电容器、二极管、三极管等电子元器件的封装。由于环氧树脂的极限氧指数(LOI)较低，只有19.5，属于易燃物质，因此需要对其进行阻燃处理。通常，改善环氧树脂阻燃性的方法是在环氧树脂中引入含卤素的阻燃剂，并配合如三氧化二锑类的阻燃助剂，从而赋予环氧树脂以难燃性和自熄性。但如今，三氧化二锑类的阻燃助剂已被列为致癌物质，而卤素阻燃剂在燃烧时又会产生二噁英(Dioxin)等毒烟和腐蚀性气体，严重影响了人类的健康和人类赖以生存的环境。出于人类健康和环境保护的要求，开发对人体无害、不污染环境且阻燃效率高的阻燃剂已成为研究热点。在阻燃剂中，磷系化合物作为新一代具有环保概念的阻燃剂，已被广泛的研究和应用。而在磷系阻燃剂中能够满足环保要求且具有较高阻燃性的阻燃剂主要是有机磷系阻燃剂。按阻燃剂与被阻燃聚合物之间的关系，有机磷系阻燃剂通常可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂与聚合物及聚合物中的其他组分不发生化学反应，以物理混合的方式分散于聚合物中，从而赋予基材阻燃性；反应型阻燃剂则作为高聚物的单体或作为固化交联剂而参与化学反应，从而赋予由于聚合物阻燃性。因而，添加型磷系阻燃剂的工艺简单，但阻燃效率低、添加量大，且存在分散性、相容性等问题，从而限制了添加型阻燃剂的使用。而反应型阻燃剂则具有高效、高阻燃、非逃逸性、耐热性等特点，成为有机磷系阻燃剂的首选研究，也是实现环氧树脂阻燃的最好途径。通过反应型方法将磷元素引入环氧树脂可分为两种方式：一是合成含磷的环氧树脂，如美国专利5376453号，使用带环氧基的磷酸酯配合含氮的固化剂做成层压板，从而使其阻燃性达UL94V-0的要求；二是合成含磷的固化剂。基于电子元器件封装材料的特点及现有技术，本专利技术从合成-->含磷固化剂的角度出发，研究电子元器件封装材料的阻燃化。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，以实现电子元器件封装材料的阻燃，并使其阻燃性达到UL94V-0级的要求。本专利技术实现其目的的技术方案是：一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其构成组分及其质量份数分别为：环氧树脂 20～40质量份含磷聚酯 5～20质量份其他固化剂 0～10质量份固化促进剂 0.1～0.3质量份无机填料 30～70质量份。而且，所述环氧树脂要求软化点为60～115℃、环氧值为0.105～0.225eq/100g，包括缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和线状脂肪族环氧树脂，优选双酚A型环氧树脂。而且，所述含磷聚酯的酸值为50～250mgKOH/g，熔融粘度为500～8000mPa·s/180℃，软化点为60～130℃，磷含量为1～10wt％，其制备方法包括如下步骤：(1).在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的四口烧瓶中，加入多元醇，升温至100℃以上使多元醇搅拌熔化；(2).向熔化的多元醇中分别加入多元酸/酸酐、反应型含磷化合物和催化剂，通氮气下升温至170～190℃开始酯化反应并产生酯化水馏出；(3).缓慢升温至240～270℃，当酯化率达到95％以上时，抽真空进行缩聚反应，真空度-0.07～0MPa，抽真空的时间20～30min；(4).缩聚反应结束后，加入封端剂，搅拌，于170～190℃之间反应1～2h后，抽真空，真空度-0.06～0MPa，时间10～20min，即可制备出含磷聚酯成品。而且，所述的多元醇为乙二醇、二缩二乙二醇、丙二醇、2-甲基1，3丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇其中至少一种；所述的多元酸/酸酐为对苯二甲酸、间苯二甲酸、戊二酸、己二酸、二聚酸、偏苯三酸酐的其中至少一种；所述反应型含磷化合物，指其分子结构中含有能与多元醇或多元酸反应的活性基团，如2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)、羟-->甲基苯基次膦酸(HMPPA)、三(3-羟丙基)氧化膦、双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)、[(6-氧-(6H)-二苯并-(c，e)(1，2)-氧磷杂己环-6-酮)甲基]-丁二酸(DDP)、ODOPB、DOPOMA的其中至少一种；所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异辛酯、丁基氧化锡、二丁基氧化锡的其中一种；所述封端剂为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐或偏苯三酸酐。而且，所述的其他固化剂包括有机酸或酸酐类、树脂类。而且，所述的固化促进剂为Lewis碱，如咪唑类、三烷基磷、季铵盐类、季鏻盐类。而且，所述无机填料为硅粉、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁的至少一种，平均粒径在1～50微米之间。本专利技术具有以下优点：(1).本专利技术含磷聚酯合成工艺简单，生产稳定。(2).本专利技术含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物即使在磷含量较低时，仍可保持阻燃性达到UL94V-0级。(3).本专利技术阻燃环氧树脂组合物不含卤素及三氧化二锑等有害物质，绿色环保；阻燃性可达到UL94V-0级的阻燃标准，具有优良的阻燃性以及良好的电气性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。本专利技术所涉及的性能指标测试方法如下：(1).酸值的测定：依据GB6743-86《色漆和清漆用漆基酸值的测定法》所述测定；(2).磷含量的测定：依据胡汉芳、马志领等人《含磷阻燃剂磷含量的测定》中所述的方法进行测定；(3).熔融粘度：使用Brookfield锥板粘度计在不同的温度下测定含磷聚酯固化剂的熔融粘度；(4).软化点：依据GB12007.6-89《环氧树脂软化点测定方法环球法》中所述的方法测定；(5).阻燃性测定：依据UL94《设备和器具部件材料的可燃性能试验》中的垂直燃烧试验方法，确定复合材料的阻燃等级。样条尺寸：长125±5mm，宽13.0±0.5mm，厚度1.5±0.2mm；(6).吸水率：依据GB 1034所述的方法进行测试；(7).抗电强度：依据GB 1408所述的方法进行测试；-->(8).体积电阻率：依据SJ 20633-97所述的方法进行测试。本专利技术含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物中的主要物质——含磷聚酯的合成方法共提供3个实施例，所合成的含磷聚酯成品分别标注A、B、C。合成实施例1：含磷聚酯A的合成在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的1L四口烧瓶中，加入12.07g乙二醇、8.76g2-甲基1，3丙二醇、233.26g新戊二醇，加热搅拌熔化后，加入5.69g己二酸、110g对苯二甲酸、6.47g间苯二甲酸、133.45gCEPPA、202.28gDDP和0.6g钛酸四丁酯，待其溶解后，升温至180℃开始酯化反应并产生酯化水馏出，反应过程中控制蒸馏柱温度不高于100℃，然后进行分段式酯化反应，180～220℃加热反应5h，220～240℃加热反应4h，240～270℃加热反应3～5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：其构成组分及其质量份数分别为： 环氧树脂 ２０～４０质量份 含磷聚酯 ５～２０质量份 其他固化剂 ０～１０质量份 固化促进剂 ０．１～０．３质量份 无机填料 ３０～７０质量份。
【技术特征摘要】
1.一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：其构成组分及其质量份数分别为：环氧树脂 20～40质量份含磷聚酯 5～20质量份其他固化剂 0～10质量份固化促进剂 0.1～0.3质量份无机填料 30～70质量份。2.根据权利要求1所述的含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂要求软化点为60～115℃、环氧值为0.105～0.225eq/100g，包括缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂和线状脂肪族环氧树脂，优选双酚A型环氧树脂。3.根据权利要求1所述的含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述含磷聚酯的酸值为50～250mgKOH/g，熔融粘度为500～8000mPa·s/180℃，软化点为60～130℃，磷含量为1～10wt％，其制备方法包括如下步骤：(1).在装有加热套、搅拌器、温度计、蒸馏柱和冷凝管的四口烧瓶中，加入多元醇，升温至100℃以上使多元醇搅拌熔化；(2).向熔化的多元醇中分别加入多元酸/酸酐、反应型含磷化合物和催化剂，通氮气下升温至170～190℃开始酯化反应并产生酯化水馏出；(3).缓慢升温至240～270℃，当酯化率达到95％以上时，抽真空进行缩聚反应，真空度-0.07～0MPa，抽真空的时间20～30min；(4).缩聚反应结束后，加入封端剂，搅拌，于170～190℃之间反应1～2h后，抽真空...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈纪洋，席小悦，
申请(专利权)人：天津市凯华绝缘材料有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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