一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，具体包括以下步骤：首先以双马来酰亚胺为改性剂为改性环氧树脂；在钛酸四丁酯的水解体系中加入埃洛石纳米管，并加入硅烷偶联剂作为表面活性剂，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料，最后将改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中混合，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料，最后将制得的混合物料热压成型，制得电子材料。该电子材料不仅具有优异的稳定性，且阻燃性能佳。

Preparation of a Resin-based Electronic Material with High Density and Flame Retardant

The invention discloses a preparation method of high density and high flame retardant resin-based electronic material, which includes the following steps: firstly, bismaleimide is used as modifier to modify epoxy resin; halloysite nanotubes are added into the hydrolysis system of tetrabutyl titanate, and silane coupling agent is added as surfactant to prepare nano-titanium oxide/halloysite nanotube composite material; finally, nano-titanium oxide/halloysite nanotube composite material is prepared. Modified epoxy resin, nano-titanium oxide/halloysite nanotube composites were added into the high mixer to mix, then anti-aging agent and dispersant were added to continue mixing, and then extruded and granulated by extruder to prepare the mixture material. Finally, the mixture material was hot-pressed to form the electronic material. The electronic material not only has excellent stability, but also has good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法
：本专利技术涉及电子材料领域，具体的涉及一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法。
技术介绍
：环氧树脂固化物是含有至少两官能环氧基的有机化合物(即环氧树脂)与固化剂、催化剂(亦称固化促进剂，常与固化剂配合使用，也可单独使用)在热、光等作用下加聚反应形成的三维网络结构大分子。环氧树脂固化物因具有较好的热稳定性、绝缘性、粘结性、良好力学性能、成型工艺性能及相对低成本等优点，广泛应用于电子元器件的粘接料、封装料和印制线路板的基体材料，是最重要的电子材料之一。但通用环氧树脂基材料易燃的特性使其在应用时存在火灾隐患，需要赋予其阻燃功能。在电子电气领域中，主要以溴元素阻燃环氧树脂。这些含溴环氧树脂基电子材料在燃烧时会释放出有毒物质，如强酸性气体，在火灾时致人中毒而无法逃离，在废弃处理时又可能产生如多溴二苯并呋喃等强致癌物。中国专利(201610826666.1)公开了一种阻燃电子材料，所述电子材料包含阻燃树脂组合物，所述阻燃树脂组合物包含含溴阻燃剂、含硫阻燃剂和或含磷阻燃剂，以及无卤环氧树脂。虽然该阻燃电子材料具有优异的阻燃性能，但是阻燃剂不环保。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种高密度高阻燃的树脂基电子材料，该电子材料不仅具有优异的稳定性，且阻燃性能佳。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将双酚A型环氧树脂溶于丙酮中，加入双酚A双烯丙基醚，升温至110-150℃下，搅拌反应1-2h，继续加入双马来酰亚胺，继续搅拌反应30-60min，降温至95-100℃，加入邻苯二甲酸酐，搅拌反应15-30min，然后冷却至室温，制得改性环氧树脂；(2)将埃洛石纳米管分散在去离子水中，然后加入三乙胺、硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，滴加钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后，将反应液转移至反应釜内，密封，在水热干燥箱中120-150℃下反应10-22h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤，干燥，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料；(3)将上述制得的改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中100℃下混合5-10min，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合5min，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料；(4)将上述制得的混合物料热压成型，制得电子材料。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述双酚A型环氧树脂、双马来酰亚胺、邻苯二甲酸酐的质量比为(5-15)：1：(0.1-0.3)。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述埃洛石纳米管、硅烷偶联剂、钛酸四丁酯的用量比为2g：(0.01-0.05)mL：1mL。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述分散剂为聚丙烯酸钠。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，各组分的用量以重量份计，分别为：改性环氧树脂20-40份、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料1-2份、抗老化剂0.1-0.5份、分散剂0.02-0.06份。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述热压成型的条件为首先在180℃、0.2MPa的条件下压制10min，然后在200℃、0.8MPa的条件下压制15-20min，最后在210℃、1.2MPa的条件下压制20min。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用双马来酰亚胺对环氧树脂进行改性，改性后的环氧树脂在受热分解后释放出的气体可有效带走热量，从而降低燃烧材料表面的温度，稀释空气和材料热分解产生的可燃性气体的浓度，起到一定的阻隔效果；埃洛石纳米管比表面积大，活性高，具有一定的阻燃性能，为了改善其耐高温、耐候性能，本专利技术在其表面包覆一层纳米氧化钛，制得的纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料热稳定性好，阻燃性能佳；本专利技术制得的电子材料性能优异，阻燃性能佳，且制备方法简单，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1一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将双酚A型环氧树脂溶于丙酮中，加入双酚A双烯丙基醚，升温至110℃下，搅拌反应1h，继续加入双马来酰亚胺，继续搅拌反应30min，降温至95-100℃，加入邻苯二甲酸酐，搅拌反应15-30min，然后冷却至室温，制得改性环氧树脂；其中，双酚A型环氧树脂、双马来酰亚胺、邻苯二甲酸酐的质量比为5：1：0.1；(2)将埃洛石纳米管分散在去离子水中，然后加入三乙胺、硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，滴加钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后，将反应液转移至反应釜内，密封，在水热干燥箱中120℃下反应10h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤，干燥，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料；其中，埃洛石纳米管、硅烷偶联剂、钛酸四丁酯的用量比为2g：0.01mL：1mL；(3)将上述制得的改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中100℃下混合5-10min，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合5min，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料；其中，各组分的用量以重量份计，分别为：改性环氧树脂20份、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料1份、抗老化剂0.1份、分散剂0.02份；(4)将上述制得的混合物料热压成型，制得电子材料；其中，所述热压成型的条件为首先在180℃、0.2MPa的条件下压制10min，然后在200℃、0.8MPa的条件下压制15-20min，最后在210℃、1.2MPa的条件下压制20min。实施例2一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将双酚A型环氧树脂溶于丙酮中，加入双酚A双烯丙基醚，升温至150℃下，搅拌反应2h，继续加入双马来酰亚胺，继续搅拌反应60min，降温至95-100℃，加入邻苯二甲酸酐，搅拌反应15-30min，然后冷却至室温，制得改性环氧树脂；其中，双酚A型环氧树脂、双马来酰亚胺、邻苯二甲酸酐的质量比为15：1：0.3；(2)将埃洛石纳米管分散在去离子水中，然后加入三乙胺、硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，滴加钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后，将反应液转移至反应釜内，密封，在水热干燥箱中150℃下反应22h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤，干燥，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料；其中，埃洛石纳米管、硅烷偶联剂、钛酸四丁酯的用量比为2g：0.05mL：1mL；(3)将上述制得的改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中100℃下混合5-10min，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合5min，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料；其中，各组分的用量以重量份计，分别为：改性环氧树脂40份、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料2份、抗老化剂0.5份、分散剂0.06份；(4)将上述制得的混合物料热压成型，制得电子材料；其中，所述热压成型的条件为首先在180℃、0.2MPa的条件下压制10min，然后在200℃、0.8MPa的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将双酚A型环氧树脂溶于丙酮中，加入双酚A双烯丙基醚，升温至110‑150℃下，搅拌反应1‑2h，继续加入双马来酰亚胺，继续搅拌反应30‑60min，降温至95‑100℃，加入邻苯二甲酸酐，搅拌反应15‑30min，然后冷却至室温，制得改性环氧树脂；(2)将埃洛石纳米管分散在去离子水中，然后加入三乙胺、硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，滴加钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后，将反应液转移至反应釜内，密封，在水热干燥箱中120‑150℃下反应10‑22h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤，干燥，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料；(3)将上述制得的改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中100℃下混合5‑10min，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合5min，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料；(4)将上述制得的混合物料热压成型，制得电子材料。

【技术特征摘要】
1.一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将双酚A型环氧树脂溶于丙酮中，加入双酚A双烯丙基醚，升温至110-150℃下，搅拌反应1-2h，继续加入双马来酰亚胺，继续搅拌反应30-60min，降温至95-100℃，加入邻苯二甲酸酐，搅拌反应15-30min，然后冷却至室温，制得改性环氧树脂；(2)将埃洛石纳米管分散在去离子水中，然后加入三乙胺、硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，滴加钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后，将反应液转移至反应釜内，密封，在水热干燥箱中120-150℃下反应10-22h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤，干燥，制得纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料；(3)将上述制得的改性环氧树脂、纳米氧化钛/埃洛石纳米管复合材料加入到高混机中100℃下混合5-10min，然后加入抗老化剂、分散剂，继续混合5min，然后由挤出机挤出造粒，制得混合物料；(4)将上述制得的混合物料热压成型，制得电子材料。2.如权利要求1所述的一种高密度高阻燃的树脂基电子材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述双酚A型环氧树脂、双马来...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永梅，
申请(专利权)人：东莞市佳乾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44