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浅谈阻燃热固性树脂应用的现状

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-06-23   来源:中国橡胶网   浏览次数:1479  分享到: 分享到腾讯微博
有关包括电子绝缘体与耐浸焊光敏组成物、密封剂与胶粘剂、环氧树脂阻燃固化剂、低释放量的阻燃固化物等阻燃热固性树脂及其组成物的应用简介。

美国化学文摘几年前报道的“阻燃树脂”的文献共有786篇(CA134-CA141前1/3部分),其中有关“阻燃热固性树脂及其组成物”的就有362篇。占所有阻燃材料的46.1%,阻燃环氧树脂的报道量为188篇,排在热固性树脂之首,占阻燃性树脂的51.9%;阻燃酚醛树脂(包括苯并恶嗪)的报道量为35(5)篇,排在第2位,占阻燃热固性树脂的9.7%;随后依次是聚苯醚、热固性/热塑性复合材料、氰酸脂、不饱和聚酯树脂(含乙烯基酯树脂)、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺(含双马来酰亚胺),其报道量和所占比例分别为20(5.5%)、16(4.4%)、15(4.1%)、12(4)(3.3%)、11(3.0%)、9(2.4%)、8(2.2%)、7(2)(1.9%)。据悉,中国近年情况有了很大改观。

(1)电子绝缘体与耐浸焊光敏组成物

东芝化学品公司Hanamura,Kenichiro等研发了用于电子绝缘体或耐焊液用途的无卤光敏环氧树脂组成物。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,该组成物可用于耐浸焊液或印刷线路板的夹层绝缘体,包括环氧丙烯酸树脂、环氧树脂、稀释剂、固化剂、固化促进剂、光敏剂,2-50份的9,10-二氢-9-氧杂-10-氧膦菲-10,10-(2,5-二羟苯基)-10-氢-9-氧杂-10-氧膦菲-10或其衍生物及无机填料,该组成物具有良好的粘接性、耐热、耐湿及耐火性。

(2)密封剂与胶粘剂

东芝化学品公司Okamoto,Masanori等报道了具有最小环境影响的阻燃环氧树脂组成物,并将其用于密封半导体片。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,该组成物中不含溴或锑阻燃剂。其中包括环氧树脂,10%的含N酚醛树脂,Ph3P和占总组分80%~95%的100nmSiO2粉,环氧树脂可以是邻-甲酚线形酚醛环氧树脂,4,4’-二缩水甘油氧基联苯及/或含缩水甘油氧基的聚苯,例如,一组成物中含邻甲酚线形酚醛环氧树脂6.9,苯胍胺-HCHO-PhOH共聚物(N含量29%)6.7,焙融的20nm(平均)SiO2粉末85,酯蜡0.3,Ph3P0.4,炭黑0.3份,传递模塑得到-试样,UL-94耐火指标达到V-0级,Tg140℃,热膨胀系数1.0,200℃下具有良好的耐热性。

日本住友酚醛塑料公司的Mizushima,Avako申请了专利。用于半导体设备封装粘接的环氧树脂组成物。该种用于半导体封装的环氧树脂组成为:(A)环氧树脂,(B)酚醛树脂,(C)固化促进剂,(D)无机填料,(E)具有通式为Mgl-xMz(OH)2的金属氢氧化物及(F)通式为PZnOqB2O3rH2O的硼化锌,其中M为Mn,Fe,Co,Ni,Cu及Zn;X为0.01~0.5;而q及r为整数,该组成无需含卤阻燃剂或锑类化学品即可获得阻燃性。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,例如,一组成物中含有4,4’-二羟基-3,5,3’,5’-四甲基联苯二缩水甘油醚77,酚树脂(羟基当量104g/当量)68,DBU2,熔融SiO2球780,Mg0.8ZnO0.2(OH)230,硼化锌30,环氧硅烷偶联剂5,炭黑3份,巴西棕榈蜡5,其旋流120,阻燃V-0级,与类似Mg0.8ZnO0.2(OH)260和硼化锌O的组成物比较,其数据分别为105,V-1。

(3)环氧树脂阻燃固化剂

磷系环氧树脂阻燃固化剂已成为当今世界研究的热点,各种含磷固化剂已成功地应用到环氧树脂复合材料,特别是层压材料之中。已合成出的阻燃性固化剂如表1所示。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,上述合成的数种新型含磷固化剂磷含量介于3%~15%之间,经由固化导人环氧树脂后,可对环氧树脂的阻燃性加以改进。含磷固化剂DCPP-DA的反应见式2。 

(4)低释放量的阻燃固化物

NEC公司的Iji,Masatoshi申请了题为“阻燃热固性环氧树脂组成物”的美国专利,该种环境影响小、高阻燃性热固性环氧树脂组成物中包括2个必不可少的组分,含苯基结晶官能团的环氧混合物及酚醛复合物。例如,一组成物中,含环氧当量170、软化点104℃的环氧树脂21.2%(该环氧树脂为3,3’,5,5’-四甲基联苯基-4,4’-二水甘油醚和3,3’,5,5’-四乙基联苯基-4,4’-二缩水甘油醚的50:50的混合物)及9.8%的羟基当量为106,软化点为80℃的苯酚-甲醛酚醛树脂,其重均分子量1200,Tg104℃,需氧量37.1%,具有良好的释放性和固化性能。

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