一种无卤阻燃环氧树脂组合物.pdf

本发明涉及一种无卤阻燃环氧树脂组合物，其包含含磷环氧树脂、固化剂、固化促进剂和溶剂，特别是，该组合物中，含磷环氧树脂、固化剂以及固化促进剂的重量比为1∶1-1.5∶0.001-0.05，含磷环氧树脂中磷的质量百分含量为2％-6％，本发明环氧树脂组合物具备优良的介电性能，符合无卤阻燃环保要求，且提高了基材的耐热性能(最高耐热温度达400摄氏度)和耐湿性能。

1、  一种无卤阻燃环氧树脂组合物，包含含磷环氧树脂、固化剂、固化促进剂和溶剂，其特征在于：该组合物中，含磷环氧树脂、固化剂以及固化促进剂的重量比为1∶1-1.5∶0.001-0.05，含磷环氧树脂中磷的质量百分含量为2％-6％，所述的固化剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物，所述的固化促进剂为2-甲基咪唑。

2、  根据权利要求1所述的无卤阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：所述的含磷环氧树脂为9，10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物或其衍生物改性的双酚A型环氧树脂。

3、  根据权利要求1所述的无卤阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：含磷环氧树脂中磷的质量百分含量为4％-5％。

4、  根据权利要求1至3中任意一项所述的无卤阻燃环氧树脂组合物，其特征在于：该组合物还包含有含量为所述含磷环氧树脂质量的0.2-0.4倍的氢氧化铝。

一种无卤阻燃环氧树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂组合物，特别是一种介电常数低，适于制作印刷线路板的无卤阻燃型环氧树脂组合物。
背景技术
社会朝向高度信息化的方向发展以及3G时代的来临，对印刷线路板(PCB)的信号传输性能提出了更高的要求。影响PCB板信号传输的关键因素是非导电材料的介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df)以及导电材料的趋肤效应，介电常数和介电损耗因子越小，越有利于提高信号传输的速度以及提高信号传输的质量。
现有技术中，具有低介电常数的环氧树脂体系以高溴环氧树脂或多官能团环氧树脂为树脂主体，以苯乙烯-马来酸酐为固化剂。该环氧树脂体系虽然满足了PCB板对于低介电常数和阻燃性的要求，但是不能满足无卤环保要求，而且树脂的耐热性和耐湿性能不足。
研究表明，在高聚物分子链中引入少量磷元素，不仅能使材料具备阻燃性，同时能够保持良好的阻燃耐久性。目前，国内外研究较多的是将9，10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)以及其衍生物ODOPB与液态环氧树脂反应合成不同含磷量的含磷环氧树脂，并配以固化剂和其他助剂得到无卤阻燃环氧树脂组合物，然而受组合物配方的限制，组合物的耐热性能和介电性能较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有低介电常数的无卤阻燃环氧树脂组合物，该组合物同时具有优良的耐热性和耐湿性能。
为解决以上技术问题，本发明采取的如下技术方案：
一种无卤阻燃环氧树脂组合物，包含含磷环氧树脂、固化剂、固化促进剂和溶剂，特别是，该组合物中，含磷环氧树脂、固化剂以及固化促进剂的重量比为1∶1-1.5∶0.001-0.05，含磷环氧树脂中磷的质量百分含量为2％-6％，所述的固化剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物，所述的固化促进剂为2-甲基咪唑。
所述的含磷环氧树脂可以为常规的各种用于无卤阻燃环氧树脂组合物的含磷环氧树脂，例如可以是9，10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)或其衍生物(ODOPB)改性的双酚A型环氧树脂，含磷环氧树脂可以商购得到。
含磷环氧树脂中磷含量过少则阻燃性不好，而含量过多则会降低树脂的剥离强度，优选的磷含量范围是4％-5％，在该范围时，即能满足阻燃要求，又没有降低树脂的剥离强度。
苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的结构式为：

上式中，m，n均为自然数。作为固化剂的SMA，可以选自m与n之比为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、6∶1及8∶1中的一种或多种的混合物。
为了进一步增强组合物的阻燃性能，该组合物还包含有含量为所述含磷环氧树脂质量的0.2-0.4倍的氢氧化铝，在该范围内，加入的氢氧化铝不会导致组合物的介电损耗因子变大。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
以含磷环氧树脂为树脂主体，以含量为树脂质量的1-1.5倍的苯乙烯-马来酸酐为固化剂，含磷环氧树脂含磷量合理，在保证基材剥离强度的同时，赋予基材优良的阻燃性能，由于不含卤素，避免了溴化环氧树脂在使用和回收过程中对环境造成的污染；采用苯乙烯-马来酸酐固化含磷环氧树脂，可以使固化产物的玻璃态转化温度在180摄氏度以上，提高了基材的耐热性能(最高耐热温度达400摄氏度)，同时，大幅降低基材的介电常数、介电损耗以及吸湿率，使基材具有优良的介电性能和耐湿性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，实施例中，含磷环氧树脂为陶氏化学提供的含DOPO改性的双酚A型环氧树脂。
实施例1
按照本实施例的无卤阻燃环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(01)，固含量60％，含磷量2％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝1，Mw＝2000)100重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份。
实施例2
按照本实施例的无卤阻燃环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(03)，固含量60％，含磷量4％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝1，Mw＝2000)100重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份。
实施例3
按照本实施例的无卤阻燃环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(05)，固含量60％，含磷量4.7％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝4，Mw＝3000)125重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份。
实施例4
按照本实施例的无卤阻燃环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(07)，固含量60％，含磷量6％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝4，Mw＝3000)125重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份。
实施例5
按照本实施例的无卤阻燃环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(05)，固含量60％，含磷量4.7％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝6，Mw＝6000)125重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份；
氢氧化铝20重量份。
实施例6
按照本实施例的环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(05)，固含量60％，含磷量4.7％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝6，Mw＝6000)125重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份；
氢氧化铝39重量份。
对比例1
本例的环氧树脂组合物由如下配比组分均匀搅拌而成：
含磷环氧树脂100重量份，型号92547(01)，固含量60％，含磷量2％；
苯乙烯-马来酸酐共聚物(m/n＝1，Mw＝2000)50重量份；
2-甲基咪唑0.1重量份。
用上述实施例1-6以及对比例1的环氧树脂组合物胶液，按照常规的覆铜板制作工艺制得覆铜箔基板，并采用IPC-TM650的测试方法对覆铜箔基板进行测试，结果见表1。
表1覆铜箔基板的性能测试结果

从表1可见，本发明的无卤阻燃环氧树脂组合物，具有低介电常数、耐热性能和耐湿性能优良，能够满足高频信号传输要求。