一种改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺方法

摘要

本发明提供一种改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺方法，先采用以下轻质环氧玻纤层压板配方：100重量份双酚A型环氧树脂、60～100重量份空心玻璃微球、3～6重量份偶联剂、0.1～0.66重量份表面活性剂、2.5～30重量份固化剂、0.03～0.50重量份促进剂、30～200重量份溶剂；通过立式上胶机生产半固化片；然后将上述生产的半固化片叠配好后送入层压机中热压，在设计层压菜单时：最高料温控制135～145℃、最高料温维持40～60min；再进行压力8～15kg/cm

说明书

技术领域

本发明涉及改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺技术，具体涉及一种改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺方法。

背景技术

目前随着电子产品向轻、薄、短小化发展，对电子产品内部和外部结构件的重量降低提出越来越高的要求，特别是对于由环氧树脂和玻璃纤维制成的轻质复合材料的翘曲要求越来越高，但是随着重量的下降，产品的翘曲越来越严重，而翘曲问题对于电子产品的安装带来很多严重的质量问题。

目前实现环氧树脂和玻璃纤维制成的轻质复合材料主要技术手段是在该配方中添加不同种类和比例的空心玻璃微珠，复合材料密度越低，同种类的空心玻璃微珠的加入比例就越大，或者同比例的情况下，就需要加入更低密度的空心玻璃微珠，但是由于加入的空心玻璃微珠量越来越大或者空心玻璃微珠的密度越来越低，生产出来的轻质复合材料的平整度会越来越差。

如专利号为CN201410127336.4公开的超低密度复合材料、树脂组合物预浸料及其制备方法和用途，其配方为环氧树脂5～30％、酚氧树脂5～20％、流平剂5～20％、酚醛树脂0.3～～5％、胺类固化剂0.5～5％，促进剂0.02～0.2％、多空二氧化硅5～40％，空心玻璃微珠30～70％、端氨基偶联剂0.2～1％、乙醇0.5～1％，其中配方中轻质填料由多空二氧化硅和空心玻璃微珠组成，其总份数占比达到35～110％，虽然该配方制得的轻质材料密度能够达到0.75g/cm3及以下，但是其压制过程中的压制菜单设计了最高压力达到25kg/cm2以上，且温度达到了180℃，时间维持了60min，且由于配方中轻质填料的大量加入，轻质填料之间填充的树脂量非常少，复合材料内部各相分布极不均匀，各相物质热膨胀系数差异较大，特别是在热压成型的过程中，在如此高的压力和温度下，应力残留过多，很容易导致复合材料在生产过程中翘曲严重的问题。

而影响轻质环氧玻纤层压板的翘曲的因素有很多方面，板材的树脂配方、半固化片生产工艺、压制工艺菜单、以及包装和运输方式、保存条件等都是影响板材翘曲的因素。一般通过调整板材树脂配方来改善板材翘曲，例如配方中加入分子链比较长，柔顺性比较好的树脂或固化剂以及其他方法。若加入分子链比较长，柔顺性比较好的树脂或固化剂，就会提高板材的成本，削弱板材在市场中的竞争力；若在包装和运输方式、保存条件上，采用翘曲值更小的板材做支撑板，保存和运输上采用温湿度控制和平稳性更好的条件，而这些对于企业来说都是增加成本的。

发明内容

为了克服现有技术中轻质环氧玻纤层压板经过平板热压机压制后出现的的翘曲严重的问题，本发明提供了一种改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺方法，在轻质环氧玻纤层压板的配方基础上，通过调整原有轻质环氧玻纤层压板的层压菜单的的设计，降低板材压制后翘曲严重的问题，进而提高电子产品安装质量及降低产品成本。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明提供一种改善轻质环氧玻纤层压板翘曲的工艺方法，包括如下步骤：

步骤(1)：采用以下轻质环氧玻纤层压板配方，通过立式上胶机生产半固化片；

步骤(2)：将上述生产的半固化片叠配好后送入层压机中热压，在设计层压菜单时：先将轻质环氧玻纤层压板最高料温控制在135～145℃、最高料温维持时间为40～60min；再将轻质环氧玻纤层压板固化时的压力为8～15kg/cm²；待轻质环氧玻纤层压板完成固化后，再加大压力到原有层压菜单的最大压力即25～30kg/cm²，完成最终的成型。

作为优选：轻质环氧玻纤层压板是采用尺寸为500mm×600mm×0.3mm的轻质环氧玻纤层压板。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用了低温(具体为135～145℃)低压(具体为8～15kg/cm²)的层压工艺，在不影响板材完全固化的前提下，尽量降低板材压制时的最高料温，降低板材最高料温时所承受的压力，延长环氧树脂固化时间，不仅消除了板材在固化阶段部分内应力，减轻板材因为内应力集聚导致的板材翘曲问题，同时降低环氧树脂在热压流动时形成对增强材料的挤压，减少玻璃纤维织物纬斜而导致的板材翘曲问题；同时降低板材压制时的最高料温和压力，不仅能够为企业带来节能减排的效果，而且还降低了产品的成本。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体层压菜单设计的实施例，对本发明进一步详细说明：实施例1～15轻质环氧玻纤层压板层压工艺菜单列于表1中，事实例表明，通过低温低压工艺，降低层压板材固化时的最高压力和最高料温，同时延长板材最高料温时间，从而达到改善轻质环氧玻纤层压板翘曲问题。

下表内容为本发明实施例1～15参数比较

备注：轻质环氧玻纤层压板0.3 0/0(500*600)含义为：板材厚度为0.3mm，板材尺寸为500mm*600mm的轻质环氧玻纤层压板。

上表中的实施例1为轻质环氧玻纤层压板原有层压工艺，实施例2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15为板材最高料温，最高料温时间，完全固化压力都不同。1、实施例1～6，板材的料温都达到了145℃以上，且压力都在20kg/cm2以上，虽然最高料温时时间维持相对比较短，但因为高温和高压的作用，板材内部应力集聚较大，且在较短的时间内完成固化成型，更加剧了内应力的提升，故而板材翘曲很差；

在实施例10中，虽然板材的最高料温为130℃，但是板材的翘曲值相对反而下降，因为130℃是板材的玻璃化转变温度，如果料温在该温度时，最高料温时间达不到板材完全固化的要求，板材内部还有未完全固化的有机物，这样就会导致物相复杂及分散不均匀，很容易导致翘曲，所以会出现翘曲变严重的问题；

在实施例12中，料温已经下降到140℃，且最高料温维持时间达到了50min，但因为完全固化时的压力很小，只有5kg/cm2，在该压力下板材无法很好的成型，且板材表面缺胶严重，半固化片无法完成良好的粘结，板材分层；4、实施例15，板材的完全固化时的压力达到了20kg/cm2，虽然最高料温只有135℃，且最高料温时间有50min，但因为压力过大板材的翘曲还是较差；9、实施例7、8、9、11、13和14，可以明显的看出，板材翘曲表现优异；从以上实施例的对比可以看出，并不是单一的降低最高料温，或单一的延长最高料温时间，或单一的下降完全固化时的压力就能轻质改善环氧玻纤层压板的翘曲问题，必须要三者综合起来才能达到设计效果，并且不是一味的下降最高料温，或延长最高料温时间，或降低完全固化时的压力就能达到改善翘曲的效果，而是该三项条件都有一定的改变限度，按照该轻质配方和工艺条件，将板材最高料温控制在135～145℃，最高料温维持时间为40～60min，将板材固化时的压力为8～15kg/cm²，待板材完成固化后，再加大压力到原有层压菜单的最大压力即25～30kg/cm²，完成最终的成型。

以上对本发明的优选实施例做了详细的说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在上述实施例方式、应用范围上均会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围之内。