一种生物基低介电阻焊油墨及其制备方法与应用与流程

本发明涉及阻焊油墨，尤其是涉及一种生物基低介电阻焊油墨及其制备方法与应用。

背景技术：

1、阻焊油墨主要用于在线路板上涂覆阻焊涂层，以避免锡焊引起的短路，从而节省焊料、提高焊接效率，并起到防止电路因湿气和电解质入侵而被氧化、避免机械磨损损坏电路、实现绝缘保护的作用。为满足pcb制备工艺的要求，阻焊油墨需具备优异的光敏性、显影性、分辨率、耐热性和低介电常数。

2、阻焊油墨通常由基体树脂、活性稀释剂、引发剂、固化剂、颜料、填料、助剂等组成。基体树脂在配方中占比最高，也是最重要的组分，其结构直接决定了阻焊油墨的性能表现。然而，目前一些传统阻焊油墨普遍存在介电常数过高的问题，这限制了其在5g通讯技术等高要求技术领域的应用范围。

3、为降低阻焊油墨的介电常数，通常有两种方法：一是制备新型低介电常数的基体树脂，二是选择低介电常数的填料来降低配方体系的介电常数。现有的阻焊油墨虽然在一定程度上满足了制备工艺的要求，但传统产品中普遍存在介电常数过高的问题，这限制了其在新兴技术领域的应用。为解决这一问题，需要开发新型的低介电电阻焊油墨，以提升阻焊油墨的性能和适用范围。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是：

2、提供一种阻焊油墨。

3、本发明所要解决的第二个技术问题是：

4、提供一种所述阻焊油墨的制备方法。

5、为了解决所述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

6、一种阻焊油墨，所述阻焊油墨的原料包括以下组分：

7、生物基碱溶性树脂；

8、环氧树脂，且至少含有二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂；

9、固化剂；

10、光引发剂；

11、填料；

12、助剂；

13、所述生物基碱溶性树脂的结构式为：

14、

15、其中，x、y、z和m＞0；

16、所述二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂的结构式为：

17、

18、根据本发明的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

19、本发明阻焊油墨所用基体树脂中的碱溶性树脂以生物质原料为主要起始物、二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂含有可降低介电性的结构，本发明阻焊油墨综合性能表现良好，附着力、耐热性、介电性等俱佳。

20、本发明采用了带有呋喃结构的生物基碱溶性树脂和新型二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂，并以两者为基体树脂制备了阻焊油墨，该阻焊油墨综合性能表现良好，附着力、耐热性、介电性能俱佳。

21、本发明采用的新型二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂，结构中的共轭烯丙基结构可以提供良好的电子传导性，并且具有一定反应性，能与丙烯酸酯双键共同赋予树脂光固化活性；生物基碱溶性树脂中的呋喃杂环具有稳定性和物理化学性质均好的特点，环氧基团具有热固化活性，可以和油墨配方中的环氧树脂共同参与后硬化，所产生的环氧交联网络会和双键交联网络形成互穿结构，提升固化物的物化性能。

22、根据本发明的一种实施方式，所述阻焊油墨的原料包括以下重量份的组分：

23、生物基碱溶性树脂，10-40份；

24、环氧树脂，15-60份；环氧树脂中至少含有10-40份的二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂；

25、固化剂，2-6份；

26、光引发剂，3-10份；

27、填料，5-15份；

28、助剂，7-31。

29、根据本发明的一种实施方式，所述环氧树脂还包括双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、二烯丙基双酚a环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。

30、根据本发明的一种实施方式，所述光引发剂包括2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、苯偶酰双甲醚、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、二苯甲酮和2,4-二乙基硫杂蒽酮中的至少一种。

31、根据本发明的一种实施方式，所述固化剂包括二氰二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、苯基胍和甲基化三聚氰胺中的至少一种。

32、根据本发明的一种实施方式，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅中的至少一种。

33、根据本发明的一种实施方式，助剂包括活性稀释剂、颜料、分散剂、流平剂和消泡剂中的至少一种。

34、根据本发明的一种实施方式，所述活性稀释剂在所述阻焊油墨的原料中的重量份为5-20份。

35、根据本发明的一种实施方式，所述活性稀释剂包括异冰片基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。

36、根据本发明的一种实施方式，所述颜料在所述阻焊油墨的原料中的重量份为5-15份。

37、根据本发明的一种实施方式，所述颜料包括酞菁绿、酞菁蓝、永固紫、联苯胺黄、钛白粉中的至少一种。

38、根据本发明的一种实施方式，所述分散剂在所述阻焊油墨的原料中的重量份为0.1-1份。

39、根据本发明的一种实施方式，所述分散剂包括迪高1010、630、650、671、685中的至少一种。

40、根据本发明的一种实施方式，所述流平剂在所述阻焊油墨的原料中的重量份为0.1-1份。

41、根据本发明的一种实施方式，所述流平剂包括迪高360、604、607、960、980中的至少一种。

42、根据本发明的一种实施方式，所述消泡剂在所述阻焊油墨的原料中的重量份为0.1-1份。

43、根据本发明的一种实施方式，所述消泡剂包括迪高910、921、944、963、971中的至少一种。

44、根据本发明的一种实施方式，所述生物基碱溶性树脂的制备方法，包括以下步骤：

45、s1混合呋喃甲基缩水甘油醚、丙烯酸、催化剂、阻聚剂，升温反应后降温得到丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚；

46、s2在反应容器中，通入保护气氛，升温，加入丙二醇甲醚、步骤s1得到的所述丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酸、链转移剂、引发剂，加入完后保温，经聚合反应，得到混合物；

47、s3待步骤s2中聚合反应结束后，将所述混合物升温反应，得到所述生物基碱溶性树脂。

48、所述生物基碱溶性树脂的制备方法中，制备原料采用了呋喃甲基缩水甘油醚，呋喃甲基缩水甘油醚来源于生物质，来源广、成本低、绿色环保，从而使得本发明的生物基碱溶性树脂有良好的经济效益和应用前景。

49、所述生物基碱溶性树脂的制备方法中，步骤s2通入保护气氛，以去除反应体系中的残留氧气，保证反应方向，避免残留氧气影响到产物结构。

50、所述生物基碱溶性树脂的制备方法中，步骤s3中加大保护气氛通入量，

51、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s1中，保护气氛包括n2。

52、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s1中，升温后的温度为110-120℃，升温后进行保温反应，保温反应的时间为6-8h。

53、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s1中，所述阻聚剂包括对羟基苯甲醚。

54、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s1中，所述催化剂包括四丁基溴化铵。

55、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s2中升温后的温度与步骤s3中升温后的温度的比值为70-80℃：90-100℃。

56、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s2中，所述链转移剂包括巯基丙醇。

57、根据本发明的一种实施方式，所述步骤s2中，所述引发剂包括偶氮二异庚腈。

58、根据本发明的一种实施方式，所述生物基碱溶性树脂的制备方法，包括以下步骤：

59、s1混合呋喃甲基缩水甘油醚、丙烯酸、催化剂四丁基溴化铵、阻聚剂对羟基苯甲醚，搅拌，升温至110-120℃，保温反应6-8h，降温得到丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚；

60、s2在反应容器中，加入丙二醇甲醚，搅拌，并通入n2，至少1h后，升温至70-80℃，滴加丙二醇甲醚、步骤s1得到的所述丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酸、链转移剂巯基丙醇、引发剂偶氮二异庚腈混合物，滴加时间控制在2-3h，滴加结束后保温，聚合反应3-4h，得到混合物；

61、s3待步骤s2中聚合反应结束后，将n2通入量加大，并将所述混合物升温至90-100℃继续反应2-3h，得到所述生物基碱溶性树脂。

62、步骤s2中，通过通入n2，至少达到1h，是为了保证除氧的效率与效果，时间太短除氧气效果不好，太长效率变差。

63、步骤s3中，将n2通入量加大，为了进一步提高反应程度，若不加大n2通入量，会影响到反应的聚合度和/或反应程度。

64、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，n2通入量加大100-120％。

65、根据本发明的一种实施方式，所述生物基碱溶性树脂的制备方法，包括以下步骤：

66、s1混合154-160份呋喃甲基缩水甘油醚、72-80份丙烯酸、0.1-1份催化剂四丁基溴化铵、0.01-0.05份阻聚剂对羟基苯甲醚，搅拌，升温至110-120℃，保温反应6-8h，降温得到丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚；

67、s2在反应容器中，加入30-100份丙二醇甲醚，搅拌，通入n2，至少1h后，升温至70℃，滴加50-200份丙二醇甲醚、30-50份步骤s1得到的所述丙烯酸酯化呋喃甲基缩水甘油醚、10-25份甲基丙烯酸缩水甘油酯、10-30份苯乙烯、15-35份丙烯酸、0.1-1份链转移剂巯基丙醇、0.5-2份引发剂偶氮二异庚腈混合物，滴加时间控制在2-3h，滴加结束后保温，聚合反应3-4h，得到混合物；

68、s3待步骤s2中聚合反应结束后，将n2通入量加大，并将所述混合物升温至90-100℃继续反应2-3h，得到所述生物基碱溶性树脂。其中，各原料为重量份。

69、根据本发明的一种实施方式，所述二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

70、a1混合二烯丙基型双酚a环氧树脂、阻聚剂对羟基苯甲醚、催化剂三苯基膦，升温反应，得到混合物；

71、a2控制反应体系温度不超过115℃，向所述混合物中加入丙烯酸，随后升温反应，得到所述二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂。

72、根据本发明的一种实施方式，所述二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

73、a1混合420-450份二烯丙基型双酚a环氧树脂、0.05-0.15份阻聚剂对羟基苯甲醚、2-5.5份催化剂三苯基膦，搅拌，升温至100-110℃，得到混合物；

74、a2滴加130-145份丙烯酸，滴加过程控制反应体系温度不超过115℃，滴加结束后，升温至110-120℃保温反应4-5h，降温后得到所述二烯丙基型环氧丙烯酸酯树脂。

75、为了解决所述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为：

76、一种制备所述阻焊油墨的方法，包括以下步骤：

77、b1混合生物基碱溶性树脂、环氧树脂、填料于容器，加热搅拌，得到混合物；

78、b2向所述混合物中加入光引发剂和固化剂，得到所述阻焊油墨。

79、根据本发明的一种实施方式，所述步骤b1中，加热搅拌的温度为50-60℃。

80、根据本发明的一种实施方式，所述步骤b1中，加热搅拌的时间为0.5-0.6h。

81、根据本发明的一种实施方式，所述步骤b1中，加热搅拌的搅拌转速为3000-3200r/min。

82、根据本发明的一种实施方式，所述步骤b1中，得到混合物后，还包括将混合物进行研磨的操作。

83、根据本发明的一种实施方式，所述研磨压力为3.5-3.8mpa，研磨时间为10-15min。

84、根据本发明的一种实施方式，所述步骤b2中，还包括以下步骤：在使用所述阻焊油墨的前20-24h内，向所述混合物中加入光引发剂和固化剂，以得到所述阻焊油墨。

85、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。