一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶粘剂领域，具体为一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、覆铜板是将增强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，是制备印制电路板的基材。各种不同形式、不同功能的印制电路板，都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序，制成不同的印制电路。覆铜板对印制电路板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。随着电子和电气设备向轻薄短小、多功能化和智能化方向发展以及电子封装技术的不断进步，以导通孔微小化、导线精细化和介质层薄型化为技术特征的高密度互连印制线路板产品迅速兴起，对高性能覆铜板的需求越来越大。

2、环氧树脂具有固化收缩率小，其固化物的粘接性、耐热性、耐化学药品性以及机械性能、电气性能优良的特点，因而，它已经被广泛应用于电子电器、机械制造、航空航天、轻工和日常生活等国民经济各领域中。环氧树脂胶粘剂作为覆铜板常用胶粘剂，社会对其性能的要求越来越高，所以性能优异的环氧树脂胶粘剂拥有极大的市场优势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂，其特征在于，按重量分数计，主要包括8~12份改性氧化石墨烯、90~110份环氧树脂、55~65份阻燃固化剂、15~25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

4、作为优化，所述改性氧化石墨烯是氧化石墨烯经乙二胺胺基化、金属氢氧化物沉积、十六烷基三甲氧基硅烷改性制得。

5、作为优化，所述所述阻燃固化剂是dopo基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷经水解制得。

6、一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂的制备方法，包括以下制备步骤：

7、（1）将胺基化氧化石墨烯、去离子水按质量比1：（400~600）混匀并超声2~3h得混悬液；将六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、尿素、去离子水按质量比（2~2.2）：（1~1.2）：（8.5~8.7）：（25~35）混匀，以3~5g/min速率滴入混悬液，ph值为8.5~9.0时停止滴入，在常温下以转速60~80r/min搅拌0.5~1.5h，用去离子水洗涤固体产物并离心，洗涤至洗液的ph值为7.0，固体产物冷冻干燥22~26h，浸没于体积浓度为10%的十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，超声25~35min，在常温下以200~300r/min速率搅拌0.5~1.5h，过滤，将滤渣用去离子水洗涤3~5次，冷冻干燥22~26h，得改性氧化石墨烯；

8、（2）将γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、dopo基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷按摩尔比1:1:1混匀，加入dopo基三甲氧基硅烷质量2~4倍的甲基乙基酮、dopo基硅烷质量1~3倍的无水甲醇，在0℃下以20~30滴/min滴加dopo基三甲氧基硅烷质量0.02~0.04倍的1mol/l氢氧化钠溶液，在0℃下继续反应0.5~1.5h，升温至70~80℃继续反应25~35h，分别加入甲基乙基酮等体积的二氯甲烷和甲基乙基酮等体积的去离子水搅匀，静置分层，取有机相，重复操作3~5次，将有机相在40~45℃、40~60kpa下减压干燥4~6h，得阻燃固化剂；

9、（3）将改性氧化石墨烯、环氧树脂按质量比1：（9~11）在170~190℃下以60~80r/min速率搅拌0.5~1.5h，加入环氧树脂质量0.5~0.7倍的阻燃固化剂、环氧树脂质量0.1~0.3倍的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌10~20min，真空脱泡10~20min，得玻纤布覆铜板复合用胶粘剂。

10、作为优化，所述氧化石墨烯为工业级氧化石墨烯，购至苏州碳丰石墨科技有限公司；胺基化氧化石墨烯是由氧化石墨烯、去离子水按质量比1：（190~210）混匀，超声25~35min制得氧化石墨烯混悬液，将氧化石墨烯混悬液、乙二胺按质量比1：（7~8）混匀，在65~75℃下以转速60~80r/min搅拌1.5~2.5h，离心取固体产物，用去离子水洗涤3~5次，冷冻干燥46~50h制得。

11、作为优化，步骤（2）所述dopo基三甲氧基硅烷是将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、二甲氧基甲基乙烯基硅烷按摩尔比1：1混匀，加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物质量0.7~0.9倍的三氯甲烷，在65~75℃下以60~80r/min速率搅拌3.5~4.5h，将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物摩尔数0.01~0.03倍的偶氮二异丁腈分三次加入上述体系，在65~75℃下以60~80r/min速率搅拌9~11h，冷却至室温，在35~45℃旋蒸2~3h制得。

12、作为优化，步骤（3）所述环氧树脂为e-51型环氧树脂。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

14、本发明在制备玻纤布覆铜板复合用胶粘剂时，将氧化石墨烯经乙二胺胺基化、金属氢氧化物沉积、十六烷基三甲氧基硅烷改性制得改性氧化石墨烯，将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷经水解制得阻燃固化剂，将环氧树脂、改性氧化石墨烯、阻燃固化剂、γ-氨丙基三甲氧基硅烷混匀并真空脱泡制得玻纤布覆铜板复合用胶粘剂。

15、首先，氧化石墨烯胺基化后表面的胺基对金属阳离子有较强的吸附作用，使锌离子、铝离子被紧密吸附于氧化石墨烯表面，有利于层状双金属氢氧化物层的形成，提高氧化石墨烯分散性，有助于氧化石墨烯的层状结构分散在胶粘剂中形成迷宫效应，延长氧气、水分子扩散到金属表面的路径，提高胶粘剂的耐腐蚀性能；经十六烷基三甲氧基硅烷改性的改性氧化石墨烯表面具有长链烷基，使其具有疏水性，进一步提高耐腐蚀性能；γ-氨丙基三甲氧基硅烷含有丰富的硅氧键，能够与覆铜板表面形成化学键合，提高胶粘剂的粘接性能。

16、其次，阻燃固化剂由γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、dopo基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷甲氧基水解形成有机硅烷链，一方面分子链上的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物引入磷，赋予胶粘剂阻燃效果，与链段上的有机硅协同阻燃，使胶粘剂拥有良好的阻燃性能，另一方面，柔性的有机硅烷链可以有效改善胶粘剂的韧性，提高其力学性能；改性氧化石墨烯表面沉积的双金属氢氧化物层在受热下会释放水和二氧化碳，能够稀释可燃气体，双金属氢氧化物还可以起到物理屏障的作用隔离火焰和吸收烟雾颗粒，从而有效提高胶粘剂的阻燃性能。

技术特征：

1.一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂，其特征在于，按重量分数计，主要包括8~12份改性氧化石墨烯、90~110份环氧树脂、55~65份阻燃固化剂、15~25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂，其特征在于，所述改性氧化石墨烯是胺基化氧化石墨烯、金属氢氧化物沉积、十六烷基三甲氧基硅烷改性制得。

3.根据权利要求1所述的一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂，其特征在于，所述阻燃固化剂是dopo基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷经水解制得。

4.一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

5.根据权利要求4所述的一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述氧化石墨烯为工业级氧化石墨烯；胺基化氧化石墨烯是由氧化石墨烯、去离子水按质量比1：（190~210）混匀，超声25~35min制得氧化石墨烯混悬液，将氧化石墨烯混悬液、乙二胺按质量比1：（7~8）混匀，在65~75℃下以转速60~80r/min搅拌1.5~2.5h，离心取固体产物，用去离子水洗涤3~5次，冷冻干燥46~50h制得。

6.根据权利要求4所述的一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述dopo基三甲氧基硅烷是将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、二甲氧基甲基乙烯基硅烷按摩尔比1：1混匀，加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物质量0.7~0.9倍的三氯甲烷，在65~75℃下以60~80r/min速率搅拌3.5~4.5h，将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物摩尔数0.01~0.03倍的偶氮二异丁腈分三次加入上述体系，在65~75℃下以60~80r/min速率搅拌9~11h，冷却至室温，在35~45℃旋蒸2~3h制得。

7.根据权利要求4所述的一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述环氧树脂为e-51型环氧树脂。

技术总结本发明公开了一种玻纤布覆铜板复合用胶粘剂及其制备方法，涉及胶粘剂技术领域。本发明在制备玻纤布覆铜板复合用胶粘剂时，将氧化石墨烯经乙二胺胺基化、金属氢氧化物沉积、十六烷基三甲氧基硅烷改性制得改性氧化石墨烯，将DOPO基硅烷、γ‑氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷经水解制得阻燃固化剂，将阻燃固化剂、环氧树脂、改性氧化石墨烯、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷混匀并真空脱泡制得玻纤布覆铜板复合用胶粘剂。本发明制备的玻纤布覆铜板复合用胶粘剂具有优良的粘接性能，并具有良好的耐腐蚀性和阻燃性。技术研发人员：汤海健,陈富国,陈富莉,汤文文,刘国芳,张琴受保护的技术使用者：南通市祥盛新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4