無滷無銻阻燃絕緣環氧粉末包封料及製備方法
2023-07-07 09:53:01 5
專利名稱：無滷無銻阻燃絕緣環氧粉末包封料及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種包封料及製備方法，尤其涉及一種電子元器件外包封用的環保型 無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料及製備方法。
背景技術：
阻燃絕緣環氧粉末包封料大部分由環氧樹脂、固化劑、填料、阻燃劑的配料組成， 目前，國內相關廠家採用的阻燃劑大多為含溴元素和銻元素的配料如四溴雙酚A二縮水甘 油醚、三氧化二銻，利用溴銻協同效應達到阻燃的作用。而RoHS指令(The Restriction of the use of certain Hazardoussubstances in Electnical and Electronic Equipment, 即在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令)對滷素的禁限用，使溴銻阻燃體系已經 不適應環保的要求，必須將之予以替代。同時，在環保要求不斷提高的基礎上，電子元器件 生產廠家對環氧粉末塗料的電氣性能要求也不斷提高。
發明內容
本發明的目的是提供一種電子元器件外包封用的環保型無滷無銻阻燃高絕緣環 氧粉末包封料，該包封料能夠阻燃防火，滿足RoHS指令的環保要求，具有高防潮絕緣性能， 電氣性能符合電子元器件技術要求。為了實現上述目的，本發明採取如下的技術解決方案一種無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，其特徵在於，製得的該無滷無銻阻 燃高絕緣環氧粉末包封料由以下原料按重量百分比組成環氧樹脂30% 40%、固化劑 10 % 25 %、有機矽阻燃劑1 % 2. 5 %、無機阻燃劑20 % 30 %、複合促進劑0. 3 % 1. 0%、光敏劑2% 5%、流平劑 2. 5%、矽微粉10% 15%、顏料適量，上述原料的 百分比之和為100%。一種製備無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料的方法，包括以下步驟一、選擇原料；二、採用傳統工藝用粉碎機將有機矽阻燃劑粉碎；同時對無機阻燃劑進行表面偶 聯處理，並將無機阻燃劑和矽微粉乾燥；三、預混合，將準備及加工好的上述原料稱量後加入不鏽鋼混合機中混合；四、將混合均勻的上述原料用熱固性雙螺杆擠出機進行熔融混煉擠出，冷卻；五、將上述原料用粉碎機粉碎成所需粒度的粉末；六、將粉末加入不鏽鋼混合機中進行二次混料，強力混合，過篩；七、製得所需的無滷無銻阻燃性絕緣環氧粉末包封料，檢驗並包裝出廠；採用鋁鈦偶聯劑對無機阻燃劑進行表面偶聯處理。由以上方案、測試結果以及附件的檢測報告可知，本發明選用環保的無機阻燃劑 和有機阻燃劑相結合的新型阻燃體系，摒棄了傳統的溴銻阻燃體系，既阻燃效果達到要求， 又做到了綠色環保，產品無毒、無味、安全可靠、原料來源豐富，成本低、生產效率高，是一種真正的綠色環保產品。
圖1為本發明的製備流程圖；圖2為本發明的雷射粒度分布曲線圖。以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細地說明。
具體實施例方式從阻燃機理來看，傳統環氧粉末包封料的阻燃機理如下環氧塗料有機部分燃燒反應為R-CH3 —C0+H20— H+R — Ro+CH0+0HoH+R+02 — Ro+CH0+0Ho(1)0H。+C0 — H。+C02(2)H。+02 — 0H°+0°(3)式中R-CH3R表環氧塗料中的碳氫化合物，當這些碳氫化合物受熱分解後，在氧氣 的作用下就產生了活波的自由基0H°，它決定著燃燒的速度。0H。+R-CH3 — R-CH2。+H20(4)R-CH2。+02 — R-CH0+0H。(5)當加入含溴阻燃劑時遇熱即發生下列分解含溴阻燃劑一Br。⑶Br。+R-CH3 — R+HBr(7)0H°+HBr — H20+Br°(8)含溴阻燃劑受熱分解產生溴離子，溴離子與環氧樹脂等高聚物反應生成HBr，HBr 與0H°反應消耗0H°自由基後使反應受到抑制，燃燒速度減慢，火焰就會熄滅。而同時氧化銻與含溴阻燃劑反應可生成銻的溴化物和溴氧化物，銻的溴化物 (SbBr3)使在氣相中燃燒的自由基反應(5)式受到抑制而中止，從而使含溴阻燃劑的添加量 減少，顯示出溴銻協同阻燃效應。雖然含溴阻燃劑和氧化銻協同阻燃效應能達到阻燃要求UL94V-0級的阻燃效果， 但其燃燒過程會產生大量黑煙和大量有毒氣體，對人體和環境有害；同時在長期使用含溴 銻家電過程中也會產生有毒氣體，從而使多溴聯苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)成為歐盟 RoHs指令中的首選禁用物質。傳統環氧粉末包封料雖然從2006年7月份開始不含多溴聯 苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)，但只是將多溴聯苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)替換為溴化 環氧樹脂(四溴雙酚A 二縮水甘油醚)，其仍然沒有脫離溴系阻燃劑，從本質上沒有做到無 溴化，同時氧化銻助阻燃劑繼續使用引入了鉛(Pb)、汞(Hg)、砷(As)等累積性中毒的重金 屬元素，也不符合RoHs環保要求。本發明選用環保的無機阻燃劑和有機阻燃劑相結合的新型阻燃體系，利用優化設 計的酚類雙重促進方式進行配方設計，摒棄了傳統的溴銻阻燃體系，生產的產品無滷無銻 環保，可用在瓷介電容器、壓敏電阻器、熱敏電阻和獨石電容器上。
本發明的無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，製得的該無滷無銻阻燃高絕緣環 氧粉末包封料由以下原料按重量百分比組成環氧樹脂30% 40%、固化劑10% 25%、 有機矽阻燃劑1 % 2. 5 %、無機阻燃劑20 % 30 %、複合促進劑0. 3 % 1. 0 %、光敏劑 2% 5%、流平劑 2. 5%、矽微粉10% 15%、顏料適量，上述原料的百分比之和為 100%。本發明中的固化劑採用高分子酚類固化劑，高分子酚類固化劑是環氧粉末塗料用 的優良快速固化劑，如陝西金辰化工的V-202系列固化劑，本發明中採用的固化劑由低分 子量環氧樹脂與雙酚樹脂組成，在催化劑催化下進行擴鏈，得到含有酚羥基作為端基的樹 脂狀固化劑。複合促進劑選用咪唑(採用2-甲基咪唑)等含氮類化合物與雙氰胺等促進劑進 行復配。流平劑採用聚丙烯酸流平劑，如寧波南海化工的GLP503系列流平劑。光敏劑採用鐵黃等鐵氧化物及磷酸銅等銅鹽。本發明的原料符合環保要求，標準參照表1 :表1配料環保要求限量表
權利要求
一種無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，其特徵在於，製得的該無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料由以下原料按重量百分比組成環氧樹脂30％～40％、固化劑10％～25％、有機矽阻燃劑1％～2.5％、無機阻燃劑20％～30％、複合促進劑0.3％～1.0％、光敏劑2％～5％、流平劑1％～2.5％、矽微粉10％～15％、顏料適量，上述原料的百分比之和為100％。
2.如權利要求1所述的無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，其特徵在於所述固化 劑採用高分子酚類固化劑。
3.如權利要求1所述的無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，其特徵在於所述複合 促進劑選用含氮類化合物與促進劑進行復配。
4.如權利要求1所述的無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，其特徵在於所述流平 劑採用聚丙烯酸流平劑。
5.一種製備如權利要求1所述的無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料的方法，包括以 下步驟一、選擇原料；二、採用傳統工藝用粉碎機將有機矽阻燃劑粉碎；三、預混合，將準備及加工好的上述原料稱量後加入不鏽鋼混合機中混合；四、將混合均勻的上述原料用熱固性雙螺杆擠出機進行熔融混煉擠出，冷卻；五、將上述原料用粉碎機粉碎成所需粒度的粉末；六、將粉末加入不鏽鋼混合機中進行二次混料，強力混合，過篩；七、製得所需的無滷無銻阻燃性絕緣環氧粉末包封料，檢驗並包裝出廠；其特徵在於在步驟三預混合前，對無機阻燃劑進行表面偶聯處理，並將無機阻燃劑和 矽微粉乾燥。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於採用鋁鈦偶聯劑對無機阻燃劑進行表面偶 聯處理。
全文摘要
一種無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料，製得的該無滷無銻阻燃高絕緣環氧粉末包封料由以下原料按重量百分比組成環氧樹脂30％～40％、固化劑10％～25％、有機矽阻燃劑1％～2.5％、無機阻燃劑20％～30％、複合促進劑0.3％～1.0％、光敏劑2％～5％、流平劑1％～2.5％、矽微粉10％～15％、顏料適量，上述原料的百分比之和為100％。選用環保的無機阻燃劑和有機阻燃劑相結合的新型阻燃體系，既阻燃效果達到要求，又做到了綠色環保，產品無毒、無味、安全可靠、原料來源豐富，成本低、生產效率高，是一種真正的綠色環保產品。
文檔編號C09D163/00GK101983985SQ200910218819
公開日2011年3月9日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者楊亞寧, 郭清堂 申請人:西安貝克電子材料科技有限公司