本发明专利技术是一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，该方法采用苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作偶联剂，或者采用硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作复配偶联剂，对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。制备时使用偶联剂或复配偶联剂进行表面改性得到改性粗粉；经除杂、磁选后得到精制阻燃改性硅微粉。本发明专利技术改性用偶联剂苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物含有磷、硅两种阻燃元素，高温下，磷元素转化为磷酸或聚磷酸能催化促成炭的形成，形成的聚磷酸膜有隔热绝氧作用；硅与碳形成致密的硅炭层，能有效防止熔融滴落的发生。磷、硅从不同的机理协同阻燃，作为改性填料生产出的高端无卤覆铜板具有较高的阻燃效能。
A preparation method of flame-retardant modified silica powder for halogen-free copper clad laminate
【技术实现步骤摘要】
一种无卤覆铜板用阻燃改性硅微粉的制备方法
本专利技术涉及硅微粉的制备方法，特别是一种无卤覆铜板用阻燃改性硅微粉的制备方法，属于无机非金属材料的表面改性领域。
技术介绍
随着欧盟WEEE和RoHS指令的全面实施，集成电路行业对覆铜板无铅、无卤化的要求越来越高，溴化环氧树脂及含溴阻燃剂的应用被极大限制，于是，无机阻燃剂Al(OH)3逐渐受到覆铜板制造厂商的青睐。Al(OH)3具有高阻燃值、高导热性等优异性能，但其应用于覆铜板中也存在一些明显缺陷，如：介电性能差、加工性能差等，而硅微粉则正好相反。通常硅微粉均需要使用硅烷偶联剂进行表面改性，以提高与树脂的相容性，但大多数硅烷偶联剂为易燃有机物，若可以开发出一种阻燃型硅烷偶联剂对硅微粉进行表面改性，则预期可以替代Al(OH)3，改善无卤覆铜板的介电性能与加工性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提出一种新的改性的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，该方法制得的产品具有优异的介电性能、阻燃性能与加工性能。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术是一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特点是，该方法采用苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作偶联剂对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。本专利技术中，所述的硅微粉可以是现有技术中任何一项颗粒形状、粒径的硅微粉，比如球形硅微粉、角形硅微粉，更优选球形硅微粉。本专利技术所述的苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯是指中国公开专利文献CN105254675公开了苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物，化学结构为：化学命名为：苯基二甲氧基(1-氧-1-甲基-4-乙基-1-磷杂-2,6-二氧杂-环己烷基-<4>-甲氧基)硅烷。专利技术人发现，该化合物既具有硅烷偶联剂的特性，又同时具有阻燃效能高的有机膦杂环结构。苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物产品可以由苏州科技大学提供。以上所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是，其步骤如下：(1)表面改性：在搅拌机中加入平均粒径D50为0.3～30μm，D100为20.0～55.0μm的硅微粉，搅拌升温至60～100℃，加入硅微粉质量的0.5～2％的偶联剂，搅拌升温至120～150℃，保温反应5～20min，出料得到改性粗粉；(2)除杂：将改性粗粉通过200～325目振动筛，再通过磁选机去除金属杂质，得到磁性物＜2.0ppm的精制阻燃改性硅微粉。以上所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是，表面改性中：向搅拌机中加入的硅微粉的平均粒径D50为5.0～16.0μm，D100为20.0～55.0μm；升温至60～100℃时的搅拌转速是400～600rmp，加入复配偶联剂后，2800～3200rpm搅拌升温至120～150℃。除杂中使用的磁选机为12000GS磁选机；本专利技术还公开了一种高端无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特点是，该方法采用硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作复配偶联剂对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：其制备步骤如下：(1)改性剂的配制：在氮气保护下，将硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯按质量比9:1～1:1加入混合釜中，于50℃～80℃下保温搅拌1～4h，混合制成复配偶联剂；(2)表面改性：在搅拌机中加入平均粒径D50为0.3～30μm，D100为20.0～55.0μm的硅微粉，搅拌升温至60～100℃，加入硅微粉质量的0.5～2％的复配偶联剂，搅拌升温至120～150℃，保温反应5～20min，出料得到改性粗粉；(3)除杂：将改性粗粉通过200～325目振动筛，再通过磁选机去除金属杂质，得到磁性物＜2.0ppm的精制阻燃改性硅微粉。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：所述的硅烷偶联剂为氨基、环氧基、乙烯基、亚克力基或者苯基硅烷偶联剂中的一种。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：所述的硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792、A-171、A-172、Z-6124中的一种。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：所述硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯的质量比为6:1～3:5。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：所述的磁选机为12000GS磁选机。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤(2)表面改性中：向搅拌机中加入的硅微粉的平均粒径D50为5.0～16.0μm，D100为20.0～55.0μm。本专利技术所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤(2)表面改性中：升温至60～100℃时的搅拌转速是400～600rmp，加入复配偶联剂后，2800～3200rpm搅拌升温至120～150℃与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：①本专利技术所用偶联剂苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物含有磷、硅两种阻燃元素，高温下，磷元素转化为磷酸或聚磷酸能催化促成炭的形成，形成的聚磷酸膜有隔热绝氧作用；硅与碳形成致密的硅炭层，能有效防止熔融滴落的发生。磷、硅从不同的机理协同阻燃，作为改性填料生产出的高端无卤覆铜板具有较高的阻燃效能。②本专利技术所用偶联剂苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物分子结构中含有C-P键、C-Si键以及六元环结构，这些结构特点使得该化合物物理化学性能稳定，分解温度高，与高分子树脂相容性好，能适应于高端无卤覆铜板的高温加工。③本专利技术一种高端无卤覆铜板用阻燃改性硅微粉相较于常规的氢氧化铝阻燃填料具有介电性能好、加工性能优等特点，具有广阔的市场开发前景。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1，无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其步骤如下：(1)表面改性：在高速搅拌机中加入平均粒径D50为7.0μm，D100为25.0μm的球形硅微粉，500rpm低速搅拌升温至80℃，加入硅微粉质量1.0％的苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯，3000rpm高速搅拌升温至140℃，保温反应5min，出料得到改性粗粉。(2)除杂：将改性粗粉通过275目振动筛，再通过12000GS磁选机去除金属杂质，得到磁性物为0.8ppm的精制阻燃改性球形硅微粉。实施例2，一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其步骤如下：(1)改性剂的配制：在氮气保护下，将KH-550与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于，该方法采用苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作偶联剂对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。/n
【技术特征摘要】
1.一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于，该方法采用苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作偶联剂对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。
2.根据权利要求1所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)表面改性：在搅拌机中加入平均粒径D50为0.3～30μm，D100为20.0～55.0μm的硅微粉，搅拌升温至60～100℃，加入硅微粉质量的0.5～2％的偶联剂，搅拌升温至120～150℃，保温反应5～20min，出料得到改性粗粉；
(2)除杂：将改性粗粉通过200～325目振动筛，再通过磁选机去除金属杂质，得到磁性物＜2.0ppm的精制阻燃改性硅微粉。
3.根据权利要求2所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于：表面改性中：向搅拌机中加入的硅微粉的平均粒径D50为5.0～16.0μm，D100为20.0～55.0μm；升温至60～100℃时的搅拌转速是400～600rmp，加入复配偶联剂后，2800～3200rpm搅拌升温至120～150℃。
除杂中使用的磁选机为12000GS磁选机；
4.一种无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于，该方法采用硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯作复配偶联剂对硅微粉进行表面改性，得到无卤覆铜板用阻燃硅微粉。
5.根据权利要求4所述的无卤覆铜板用阻燃硅微粉的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)改性剂的配制：在氮气保护下，将硅烷偶联剂与苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯按质量比9:1～1:1加入混合釜中，于50℃～80℃下保温...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓冬，曹家凯，杨珂珂，
申请(专利权)人：江苏联瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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