一种氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板及其制备方法与流程

本发明涉及覆铜板，更具体地说，本发明涉及一种氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板及其制备方法。

背景技术：

1、覆铜板一般指的是覆铜箔层压板，覆铜箔层压板主要是将电子玻纤布或者其它的增强材料浸以树脂，在一面或者双面覆盖铜箔并通过热压而制成的一种板状材料，简称覆铜板，多用于线路板方面。

2、苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下，通过缩聚反应生成酚醛树脂；酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等；酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性；酚醛树脂基材料可应用到覆铜板生产中，用于提升覆铜板的耐高温性能。

3、将酚醛树脂应用到覆铜板正产中时，酚醛树脂基材料的阻燃性能还需要进一步提升，用于保证覆铜板的阻燃性能。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板及其制备方法。

2、一种氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板，包括电子玻纤布、酚醛树脂基浸渍料和铜箔片，所述电子玻纤布在酚醛树脂基浸渍料中进行浸渍，再将铜箔片热压成型；所述电子玻纤布与改性浸渍料的重量比为1∶6～8。

3、进一步的，所述酚醛树脂基浸渍料按照重量百分比计算包括：31.0～31.6％的苯酚、4.08～4.16％的硼酸、11.8～12.4％的甲醛、18.95～19.05％的甲基三乙氧基硅烷、4.95～5.05％的碱性催化剂，其余为改性填料。

4、进一步的，所述改性填料按照重量百分比计算包括：13.1～13.5％的氧化石墨烯、26.3～26.9％的烯丙基胺、13.1～13.5％的水合肼、26.3～26.9％的含氢硅油、6.5～6.9％的十六烷基三甲氧基硅烷，其余为氧化铝。

5、进一步的，所述碱性催化剂为碳酸镁、氨水、六次甲基四胺、碳酸钠、碱金属和碱土金属氢氧化物中的一种或几种复配制成。

6、进一步的，所述电子玻纤布与改性浸渍料的重量比为1∶7；所述酚醛树脂基浸渍料按照重量百分比计算包括：31.3％的苯酚、4.12％的硼酸、12.1％的甲醛、19.00％的甲基三乙氧基硅烷、5.00％的碱性催化剂，其余为改性填料；所述改性填料按照重量百分比计算包括：13.3％的氧化石墨烯、26.6％的烯丙基胺、13.3％的水合肼、26.6％的含氢硅油、6.7％的十六烷基三甲氧基硅烷，其余为氧化铝。

7、本发明还提供一种氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板的制备方法，具体制备步骤如下：

8、步骤一：称取苯酚、硼酸、甲醛、甲基三乙氧基硅烷、碱性催化剂和改性填料中的氧化石墨烯、烯丙基胺、水合肼、含氢硅油、十六烷基三甲氧基硅烷、氧化铝；

9、步骤二：将氧化石墨烯加入到有机溶剂a中，超声处理10～20分钟，加入烯丙基胺，继续超声处理50～70分钟，再加入水合肼，继续超声处理20～30分钟，离心洗涤后进行冷冻干燥，得到物料a；

10、步骤三：将步骤二中的物料a加入到有机溶剂b中，超声处理10～20分钟，加入含氢硅油后机械搅拌反应5～7h，离心洗涤后进行冷冻干燥，得到物料b；

11、步骤四：将氧化铝加入到有机溶剂c中，超声处理10～20分钟，加入十六烷基三甲氧基硅烷后，在常温下机械搅拌11～13h，沉淀后得到物料c；

12、步骤五：将物料b和物料c加入有机溶剂d中，超声处理10～20分钟后离心洗涤，冷冻干燥，得到改性填料；

13、步骤六：将苯酚和硼酸搅拌均匀，加热保温反应2～4h，然后加入碱性催化剂和甲醛，继续保温反应2～4h后加入甲基三乙氧基硅烷，并继续反应1～3h，加入步骤五中的改性填料，进行剪切处理20～30分钟，同时进行超声处理，减压脱水，得到酚醛树脂基浸渍料；

14、步骤七：将电子玻纤布插入酚醛树脂基浸渍料中，浸渍处理20～30分钟，对浸渍后的电子玻纤布进行烘烤处理，得到半固化片；

15、步骤八：将铜箔片热压复合到半固化片两面，得到氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板。

16、进一步的，在步骤二中，超声处理频率为1.2～1.4mhz，超声功率为400～500w；在步骤三中，超声处理频率为1.4～1.6mhz，超声功率为400～500w，机械搅拌转速300～500r/min；在步骤四中，超声处理频率为1.4～1.6mhz，超声功率为400～500w，机械搅拌转速300～500r/min；在步骤五中，超声处理频率为1.2～1.4mhz，超声功率为400～500w；在步骤六中，加热保温温度为95～105℃，采用磁力搅拌处理，搅拌转速800～1000r/min，剪切通过管道高速剪切处理，高速剪切速率为4150～4250r/min，超声频率为1.6～1.8mhz，超声功率为400～500w；在步骤八中，在225～235℃下热压成型，压力为2.6～2.9mpa，热压时长为1.1～1.5h。

17、进一步的，在步骤二中，超声处理频率为1.3mhz，超声功率为450w；在步骤三中，超声处理频率为1.5mhz，超声功率为450w，机械搅拌转速400r/min；在步骤四中，超声处理频率为1.5mhz，超声功率为450w，机械搅拌转速400r/min；在步骤五中，超声处理频率为1.3mhz，超声功率为450w；在步骤六中，加热保温温度为100℃，采用磁力搅拌处理，搅拌转速900r/min，剪切通过管道高速剪切处理，高速剪切速率为4200r/min，超声频率为1.7mhz，超声功率为450w；在步骤八中，在230℃下热压成型，压力为2.7mpa，热压时长为1.3h。

18、进一步的，所述有机溶剂a为n，n-二甲基甲酰胺，所述有机溶剂b为二甲苯，所述有机溶剂c和有机溶剂d均为无水乙醇。

19、进一步的，在步骤二中，氧化石墨烯和有机溶剂a的重量比为1∶6～10；在步骤三中，物料a和有机溶剂b的重量比为1∶6～10；在步骤四中，氧化铝和有机溶剂c的重量比为1∶6～10；在步骤五中，物料b和物料c的总重量与有机溶剂d的重量比为1∶6～10。

20、本发明的技术效果和优点：

21、1、采用本发明的原料配方所加工出的氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板，苯酚、硼酸、甲醛和甲基三乙氧基硅烷配合制备含硼硅酚醛树脂时，使用不同的有机硅化合物，固化后的含硼硅酚醛树脂的耐热性和残炭率明显高于未改性酚醛树脂；当使用甲基三乙氧基硅氧烷时，制备的含硼硅酚醛树脂的耐热性提高得最明显；主要向酚醛树脂结构键入了耐热性好的b—o结构、si—o—si结构和si—o—b结构，将硼元素和硅元素分别以b—o—c结构和si—o—b耐高温结构引入酚醛树脂中，可有效提高酚醛树脂材料的耐热性能，进而加强酚醛树脂基材料的阻燃性能；改性填料中的烯丙基胺、水合肼、含氢硅油对氧化石墨烯进行表面改性处理，十六烷基三甲氧基硅烷对氧化铝进行表面改性处理；借助接枝在氧化石墨烯(go)上的烯丙基胺的碳碳双键与硅氢键的反应，将硅油分子接枝在go表面，同时对氧化铝采用十六烷基三甲氧基硅烷进行表面修饰，实现对氧化铝和氧化石墨烯进行改性处理，并将改性后的氧化铝和氧化石墨烯加入到酚醛树脂中，可有效加强酚醛树脂基材料的导热性能，进而加强酚醛树脂基材料的阻燃性能，从而加强覆铜板的阻燃性能；改性填料填充制备的酚醛树脂的热导率显示出更高的热导率，含氢硅油对石墨烯进行表面处理改性处理，能够改善石墨烯在酚醛树脂基材料中的分散效果，有益于酚醛树脂基材料热导率的提升；

22、2、本发明在加工氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板的过程中，将氧化石墨烯超声分散在有机溶剂a(n，n-二甲基甲酰胺(dmf))中，向溶液中加入烯丙基胺(aa)，继续超声处理，再向反应容器中加入水合肼用于还原氧化石墨烯；随后离心洗涤后进行冷冻干燥，得到物料a：烯丙基胺接枝石墨烯(go-aa)；将烯丙基胺接枝石墨烯(go-aa)分散在有机溶剂b(二甲苯)中，加入适量的含氢硅油后机械搅拌反应完成，离心洗涤后进行冷冻干燥，得到物料b：改性石墨烯(m-go)；将氧化铝分散在有机溶剂c(无水乙醇)中，加入十六烷基三甲氧基硅烷(hts)后，在常温下机械搅拌反应完成，沉淀后得到物料c：hts改性氧化铝(m-氧化铝)；将改性石墨烯(m-go)和hts改性氧化铝(m-氧化铝)加入到有机溶剂d(无水乙醇)中，超声共混，离心洗涤，冷冻干燥，得到改性填料(m-氧化铝/m-go混合填料)；将苯酚、硼酸、碱性催化剂、甲醛、甲基三乙氧基硅烷和改性填料进行反应共混，得到酚醛树脂基浸渍料；对电子玻纤布进行浸渍处理；将铜箔片热压复合到半固化片两面，得到氧化铝填充的酚醛树脂基阻燃覆铜板。