本发明专利技术提供了一种非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物及其制备方法，将普通环氧树脂、阻燃环氧树脂、固化剂、固化促进剂、阻燃协效剂以及无机填料进行预混合，然后，熔融混炼挤出，再进行粉碎过筛，即可制得非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物。本发明专利技术提供的阻燃型环氧树脂组合物不含卤素、三氧化二锑、磷等有害物质，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，可用于电子封装和覆铜板领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，涉及环氧树脂组合物，尤其是。
技术介绍
环氧树脂是由具有环氧基的化合物与多元羟基或多元醇化合物进行缩聚反应而制得的产品，是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有高强度、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。但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，成为现今阻燃剂的主流，并已进入量产使用阶段。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。但实际上，磷系仍不能认为是最理想的环保材料，因为磷系阻燃剂会因为水解而导致湖泊、河川等氧化，进而衍生另一种环境课题；另一个方面，磷系阻燃剂会因为其高吸水性及因而解离的特性，导致电子产品可靠性下降或失效，且其在燃烧过程中可能产生有毒气体(如甲膦)。 因此，磷系阻燃剂未来也很有可能被全部禁止使用。为了防患于未然，开发非卤非磷型阻燃剂将成为一项具有划时代意义的课题。
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，提供一种优良的阻燃性以及良好的电气性能的非商非磷化阻燃型环氧树脂组合物及其制备方法。本专利技术实现其目的的技术方案是—种非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物，其构成组分及其质量份数分别为普通环氧树脂10 30份阻燃环氧树脂20 40份固化剂1.5 15份固化促进剂阻燃协效剂无机填料0.1 0.3份 5 20份 30 50份，其中，阻燃环氧树脂是这样制得的(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，加入一定量的液态环氧树脂，升温至120°C以上，打开真空泵，真空度< -0. 08MPa，搅拌0.证，抽出液体环氧树脂中的馏分；(2)向已除馏分的液态环氧树脂中加入的多环二酚/多环二羧酸和催化剂总量 85%的催化剂，缓慢升温至130 140°C，同时通氮气保护，待其充分混合后，缓慢升温至 150 180°C，反应2 4h，降温至130 140°C ；(3)加入有机硼酸和催化剂总量10%的催化剂，同时，将温度调至160 190°C并氮气保护，反应2 4h，降温至130 140°C ；(4)加入含氮杂环化合物和催化剂总量5%的催化剂，同时，将温度调至140 170°C之间并氮气保护，反应1 池；颜色变为浅黄色透明液体，停止反应；(5)降温出料，经冷却压片后，即可得到浅黄色透明固态阻燃环氧树脂；所述阻燃环氧树脂的原料构成及质量份数为液态环氧树脂60 80份；多环二酚/多环二羧酸0 35份；有机硼酸0 25份；含氮杂环化合物 2 23份；催化剂0.02 0.1份；如果多环二酚/多环二羧酸是0份，省略步骤(2)。而且，所述液态环氧树脂为双环氧基液态环氧树脂，环氧值不小于0. 5eq/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中的一种或几种的混合物。多环二酚/多环二羧酸包括萘二酚、R-联萘二酚、S-联萘二酚、联苯二酚、联苯二甲酸；有机硼酸包括苯硼酸、2-羟基苯硼酸、3-羟基苯硼酸、4-羟基苯硼酸、2-羧基苯硼酸、3-羧基苯硼酸、4-羧基苯硼酸中的一种或几种的混合物；含氮杂环化合物包括5，5- 二甲基海因、5-甲基-5-乙基海因、5，5- 二乙基海因中的一种或几种的混合物；催化剂包括四甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、三苯基磷、甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化磷中的一种或几种的混合物。而且，所述普通环氧树脂，为双酚A型环氧树脂，要求软化点为60 120°C、环氧值为 0.105 0. 225eq/100go而且，所述固化剂包括有机酸或酸酐类、酚类固化剂中的一种或几种的混合物。而且，所述固化促进剂包括咪唑类、咪唑啉类、三烷基磷、季铵盐类、季鳞盐类、有机脲类中的任意一种。而且，所述阻燃协效剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硼酸钛、硼酸钙、铝酸锌、草酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种的混合物。而且，所述无机填料包括硅粉、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉中的一种或几种的混合物，平均粒径为1 50 μ m。一种制备非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物的方法，步骤为将所述环氧树脂、阻燃环氧树脂、固化剂、固化促进剂、阻燃协效剂及无机填料按质量配比进行预混合，预混合的时间为5 20min，转速500 lOOOr/min ；混合后，熔融混炼挤出，其中，挤出温度70 150°C、挤出机转速1500 3000r/min、喂料速度900 MOOr/ min，再进行粉碎，转速1500 ^00r/min、喂料速度600 2400r/min。本专利技术的优点和积极效果是1、本专利技术阻燃环氧树脂组合物不含卤素、三氧化二锑、磷等有害物质，并配合阻燃协效剂的协效作用，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。2、本专利技术采用的自制阻燃环氧树脂合成工艺简单，生产稳定，在合成过程中无挥发份生成，环保性强。其特殊的组份构成和各组分的要求决定了其可用于电子封装材料领域如包封料、灌封料、塑封料以及用于覆铜板领域。3、本专利技术结合稠环或联苯的耐燃性、含氮杂环和有机硼的阻燃性，进一步提高环氧树脂的阻燃性、耐水性，从而满足电子元器件封装材料和覆铜板的非卤非磷化。具体实施例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。所述液态环氧树脂为双环氧基液态环氧树脂，环氧值不小于0. kq/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中的一种或几种的混合物。液态环氧树脂包括以下环氧树脂中的一种或几种缩水甘油醚型环氧树脂包括E51、E54、CYD127、CYD127E、CYD128、NPEL127、NPEL1 环氧树脂，YDE-162、YDE-165、YDE-170, YDE-175 ；缩水甘油酯型环氧树脂包括邻苯二甲酸二缩水甘油酯、内次甲基四氢邻苯二甲酸缩水甘油酯；缩水甘油胺型环氧树脂包括5，5- 二甲基海因环氧树脂；上述型号均为厂家型号，区别为环氧值不同。所述环氧树脂除包括以上所述环氧树脂之外，还包括非以上限定的类似环氧树脂品种。实施例1 一种非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物，组成为环氧树脂、阻燃环氧树脂A、固化剂、固化促进剂、阻燃协效剂的组成见表1。其制备方法为环氧树脂、阻燃环氧树脂A、固化剂、固化促进剂、阻燃协效剂及其他组分按质量配比进行预混合，预混合的时间为5 20min，转速500 lOOOr/min ；然后本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种非卤非磷化阻燃型环氧树脂组合物，其特征在于：其构成组分及其质量份数分别为：其中，阻燃环氧树脂是这样制得的：（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，加入一定量的液态环氧树脂，升温至１２０℃以上，打开真空泵，真空度＜－０．０８ＭＰａ，搅拌０．５ｈ，抽出液体环氧树脂中的馏分；（２）向已除馏分的液态环氧树脂中加入的多环二酚／多环二羧酸和催化剂总量８５％的催化剂，缓慢升温至１３０～１４０℃，同时通氮气保护，待其充分混合后，缓慢升温至１５０～１８０℃，反应２～４ｈ，降温至１３０～１４０℃；（３）加入有机硼酸和催化剂总量１０％的催化剂，同时，将温度调至１６０～１９０℃并氮气保护，反应２～４ｈ，降温至１３０～１４０℃；（４）加入含氮杂环化合物和催化剂总量５％的催化剂，同时，将温度调至１４０～１７０℃之间并氮气保护，反应１～３ｈ；颜色变为浅黄色透明液体，停止反应；（５）降温出料，经冷却压片后，即可得到浅黄色透明固态阻燃环氧树脂；所述阻燃环氧树脂的原料构成及质量份数为：液态环氧树脂 ６０～８０份；多环二酚／多环二羧酸 ０～３５份；有机硼酸 ０～２５份；含氮杂环化合物 ２～２３份；催化剂 ０．０２～０．１份；如果多环二酚／多环二羧酸是０份，省略步骤（２）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈纪洋，
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
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