无卤阻燃型环氧树脂电子封装材料的制备及性能研究

摘要

在电子电气领域中，环氧树脂由于其优良的介电性能、粘接性及各种物理机械性能而被广泛的用于包封料、灌注料的生产制造上。但随着电子电气产品本身耐热等级的提高、绿色无污染及相关技术安全规范的要求，对环氧树脂的耐燃性也提出了严峻的挑战。所以，对环氧树脂进行无卤阻燃改性，并在提高其阻燃效果的同时又使其保持良好的综合性能是现在研究的热点及难点问题。
　　本论文以含磷有机物DOPO与环氧树脂进行开环加成反应，制得含磷环氧树脂；以三聚氰胺、甲醛、双酚A等为原料合成了含氮酚醛树脂，添加到环氧树脂固化体系当中；并且同时采用无机粉体来增强环氧树脂的阻燃性能。利用红外光谱、热重分析、差热扫描、氧指数、击穿测试仪等对含磷环氧、有机/无机复合阻燃环氧树脂固化物的结构及性能进行了测试和表征。研究了含磷量、含氮酚醛树脂的用量、磷氮结合效果及无机粉体种类、用量、有机-无机的同时应用对环氧树脂固化体系的阻燃性能、热稳定性、电学性能、力学性能的影响。最后确定了反应时间、温度、原料配比等实验工艺条件。
　　研究结果表明，随着DOPO用量的增加，环氧树脂的阻燃性能有了一定的提高，但固化物的热稳定性、力学性能、玻璃化转变温度都有一定程度的降低，磷的引入还使介电性能有所下降。但含氮酚醛的引入减缓了这种现象，体系的热稳定性有了明显的提升，阻燃性能进一步得到了改善。此外，无机粉体的添加确实能够提高体系的阻燃效果，但添加量过大时又会对体系的力学性能产生很大的影响。因此将有机阻燃物与无机粉体结合共同对环氧树脂进行阻燃改性，一方面在获得较好的阻燃性能的同时，其他性能还能满足电子封装材料的使用要求，另一方面通过无机粉体的使用还可大幅的降低成本。

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第1章 绪论

1.1课题背景

1.2环氧树脂概述

1.3阻燃基本理论

1.4 DOPO及其衍生物改性环氧树脂

1.5课题来源及主要研究内容

第2章 实验部分

2.1实验原料及仪器设备

2.2阻燃改性环氧树脂封装材料的选择

2.3含磷环氧树脂的合成

2.4含氮酚醛树脂的合成

2.5有机/无机复合阻燃剂阻燃环氧树脂的制备

2.6产物的结构表征及性能测试

2.7本章小结

第3章 结果与讨论

3.1 DOPO与环氧树脂反应条件的确定

3.2含氮酚醛树脂合成条件的确定

3.3产物红外光谱分析

3.4环氧树脂固化体系的DSC测试分析

3.5产物热稳定分析

3.6环氧树脂固化体系的阻燃性能分析

3.7无卤阻燃环氧树脂固化体系扫描电镜分析

3.8无卤阻燃环氧树脂电性能分析

3.9材料剪切性能分析

3.10 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢