一种热固性聚苯醚树脂基复合材料、制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种热固性聚苯醚树脂基复合材料、制备方法和应用。复合材料的制备方法包括：是以改性的聚苯醚、双环戊二烯环氧树脂和六缩水甘油环三磷腈为主要原料，再加入导热填料和反应促进剂，采用热交联反应获得热固性聚苯醚树脂基复合材料，本发明专利技术获得的复合材料比现有热塑性树脂材料或环氧树脂具有更优良的物理化学稳定性，复合材料具有较低的介电常数、较高的抗剥离性、阻燃性以及导热性。本发明专利技术获得的热固性聚苯醚树脂基复合材料有效解决了传统覆铜板基材树脂的介电常数不够低，散热性、粘结力和阻燃性差等问题。粘结力和阻燃性差等问题。粘结力和阻燃性差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种热固性聚苯醚树脂基复合材料、制备方法和应用


[0001]本专利技术属于热固性树脂
，具体涉及一种热固性聚苯醚树脂基复合材料、制备方法和应用。

技术介绍

[0002]移动通信发展到第五代，全球对通信产业链条产生了更高的需求，其中对用于传输高频高速信号印刷电路板(PCB)的基材性能要求显著提高，而传统的覆铜板基材的传输损耗大，无法满足高频信号传输质量要求，因此，对于5G通讯用到的印刷线路板板材需要满足高频率、高速率下的应用性能要求，即印刷线路板板材应具备较低的介电常数和介电损耗，同时满足热和力学强度等性能要求，并且要适合成型加工工艺。目前全球热塑性树脂发展迅速，已经成为非常有潜力的生产印刷线路板的树脂材料。然而，热塑性树脂作为印刷线路板时还存在一些缺点，例如：由于一些热塑性树脂材料是线性结构，耐热性不高，粘结性不强，而在焊接时，印刷线路板基材必须暴露在高温下，因此线性基材在焊接时会发生变形，引起力学性能明显降低，粘结性下降，使得基材表面作为电路的铜箔剥落；此外，一些材料由于具有较差的导热性和阻燃性，这使得现有技术制备的印刷线路板输送传播信号时产生的热量将无法向外释放，导致热量积聚，印刷线路板温度上升，器件损坏。因此如何获得低介电常数、高粘结性，同时具有一定导热性以及阻燃性的热固性树脂基材料是目前亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种热固性聚苯醚树脂基复合材料，它的制备方法包括如下步骤：
[0004](1)胶料混合：按质量百分比计算，将10％
‑
20％六缩水甘油环三磷腈、30％
‑
68％改性的聚苯醚和10％
‑
20％双环戊二烯环氧树脂放入混胶桶中进行搅拌，再加入10％
‑
40％导热填料和1％
‑
5％反应促进剂，配置得到均匀的混合胶液体。所述的双环戊二烯环氧树脂的结构为：
[0005][0006]所述的w为正整数，且在1
‑
15；
[0007]所述的改性的聚苯醚结构为:
[0008][0009]所述的m、n均为正整数，其中m为1
‑
50，n为1
‑
50；
[0010]所述的六缩水甘油环三磷腈的结构为：
[0011][0012](2)树脂固化：在1
‑
45MPa压力下，将步骤(1)获得的混合胶液体进行梯度加热固化，第一梯度：30
‑
50℃/1
‑
3h，第二梯度：50
‑
70℃/1
‑
3h，第三梯度：70
‑
90℃/1
‑
3h，第四梯度：90
‑
110℃/2
‑
5h，第五梯度：110
‑
130℃/2
‑
5h，第六梯度：130
‑
150℃/1
‑
2h，第七梯度：150
‑
170℃/1
‑
2h后获得热固性聚苯醚树脂基复合材料，所述的热固性聚苯醚的结构为：
[0013][0014]进一步地，按质量百分比计算，步骤(1)所述的改性的聚苯醚为40％
‑
60％。
[0015]进一步地，所述的六缩水甘油环三磷腈，它的制备方法包括：
[0016]将六氯环三磷腈、缩水甘油和溶剂混合，在氮气保护和室温条件下，经搅拌后，再加入三乙胺，在30
‑
60℃反应3
‑
8h，再经过滤、洗涤和减压蒸除溶剂后获得六缩水甘油环三磷腈，其中六氯环三磷腈、缩水甘油和三乙胺按照质量比为4
‑
9:10
‑
21:3
‑
15。
[0017]进一步地，所述的溶剂为甲苯，丙酮或四氢呋喃的一种或任意组合。
[0018]本专利技术还提供了一种热固性聚苯醚树脂基复合材料在印刷线路板上的应用，包括如下步骤：
[0019](1)按质量百分比计算，将10％
‑
20％六缩水甘油环三磷腈、30％
‑
68％改性的聚苯醚和10％
‑
20％双环戊二烯环氧树脂放入混胶桶中进行搅拌，称取加入10％
‑
40％导热填料和1％
‑
5％反应促进剂，配置得到均匀的混合胶液体；
[0020](2)将步骤(1)获得的混合胶液体加入到胶槽中，再将玻璃纤维布浸渍到胶液中，
玻璃纤维布与胶液体的质量比为1：5
‑
20，使得胶液体黏附在玻璃纤维布上，再将浸渍过胶液体的玻璃纤维布在60
‑
120℃加热60
‑
120s后，获得半固化片；(3)将步骤(2)获得的半固化片按照所需厚度叠合在一起，在1
‑
45MPa压力下进行阶梯加热固化层压，所述的阶梯加热固化为：第一梯度：30
‑
50℃/1
‑
3h，第二梯度：50
‑
70℃/1
‑
3h，第三梯度：70
‑
90℃/1
‑
3h，第四梯度：90
‑
110℃/2
‑
5h，第五梯度：110
‑
130℃/2
‑
5h，第六梯度：130
‑
150℃/1
‑
2h，第七梯度：150
‑
170℃/1
‑
2h，冷却到室温脱模后获得印刷线路板。
[0021]进一步地，所述的导热填料为氮化硼，氧化铝，二氧化硅或石墨中的一种或任意组合，反应促进剂为过氧化二异丙苯，二亚乙基三胺或过氧化苯甲酰中的一种或任意组合。
[0022]进一步地，所述的玻璃纤维为E
‑
Glass，T
‑
Glass，NE
‑
Glass或L
‑
Glass中的一种或任意组合。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术采用交联反应制备了热固性聚苯醚树脂基复合材料，材料具有耐高温、高玻璃转化温度、优良尺寸稳定性和无毒、透明、相对密度小、优良机械强度和耐应力松弛、耐热性、耐水蒸汽性的同时，相比于现有技术获得的热塑性树脂或环氧树脂具有较低的介电常数、较高的导热性、粘结性以及阻燃性，其中复合材料的阻燃性(氧指数为29.2
‑
31.2％)，剥离强度≥4.1N/mm，导热性(导热系数为0.45
‑
1.03W/mK)，体积电阻率为2.7
‑
4.11*10
^
14Ω.m，介电性能(在10GHz下介电常数为2.4
‑
2.8，介电损耗为0.0065
‑
0.010)。
[0025]将上述复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热固性聚苯醚树脂基复合材料，其特征在于：它的制备方法包括如下步骤：(1)按质量百分比计算，将10％
‑
20％六缩水甘油环三磷腈、30％
‑
68％改性的聚苯醚和10％
‑
20％双环戊二烯环氧树脂放入混胶桶中进行搅拌，再加入10％
‑
40％导热填料和1％
‑
5％反应促进剂，配置得到均匀的混合胶液体，所述的双环戊二烯环氧树脂的结构如下：所述的w为正整数，且在1
‑
15；所述改性的聚苯醚结构如下:所述的m、n均为正整数，其中m为1
‑
50，n为1
‑
50；六缩水甘油环三磷腈的结构如下：(2)树脂固化：在1
‑
45MPa压力下，将步骤(1)获得的混合胶液体进行梯度加热固化，第一梯度：30
‑
50℃/1
‑
3h，第二梯度：50
‑
70℃/1
‑
3h，第三梯度：70
‑
90℃/1
‑
3h，第四梯度：90
‑
110℃/2
‑
5h，第五梯度：110
‑
130℃/2
‑
5h，第六梯度：130
‑
150℃/1
‑
2h，第七梯度：150
‑
170℃/1
‑
2h后获得热固性聚苯醚树脂基复合材料，所述的热固性聚苯醚的结构为：
。2.根据权利要求1所述的一种热固性聚苯醚树脂基复合材料，其特征在于：步骤(1)所述的按质量百分比计算，改性的聚苯醚为40％
‑
60％。3.根据权利要求1所述的一种热固性聚苯醚树脂基复合材料，其特征在于：所述的六缩水甘油环三磷腈，它的制备方法如下：将六氯环三磷腈、缩水甘油和溶剂混合，在氮气保护和室温条件下，经搅拌后，再加入三乙胺，在30
‑
60℃反应3
‑
8h，再经过滤、洗涤和减压蒸除溶剂后获得六缩水甘油环三磷腈，其中六氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佰军，陈庆鑫，杨嘉宇，李天洋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：