新型阻燃环氧树脂电子封装材料的制备及性能研究

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近年来火灾频发,特大火灾时有发生,其中大量采用可燃材料进行装修,是导致恶性火灾事故的原因之一。环氧树脂具有优良的电气绝缘性能及物理力学性能,占日常生活所使用树脂的30%以上,然而其氧指数只有19.8左右,有必要对其进行阻燃改性。本论文是以新戊二醇和三氯氧磷、三聚氰胺为原料合成一种含磷膨胀型阻燃剂(新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐,NPM);并用此化合物制备含磷阻燃环氧树脂灌封材料。在新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐(NPM)的制备过程中,确定最佳工艺条件为:反应温度90℃,体系pH值6-7,三氯氧磷滴加速度2-4滴/秒。当环氧用量为10g,4,4’-二氨基二苯基砜(DDS)用量为22wt%,增韧剂CTBN用量为15wt%,过氧化苯甲酰用量(BPO)为0.6wt%时, tanδ为0.0054,ρv为19.3×1013·m,ε为3.44。在力学测试的实验中阻燃剂NPM与Al(OH)3的加入使复合材料的力学性能分别提高了18.27%和16.3%。在阻燃性能测试与热失重测试中,确定了两种阻燃剂达到最佳阻燃效果时的添加量(体积分数)和残炭率:NPM阻燃环氧树脂,添加量为30%,极限氧指数(LOI)为34,800℃下残炭率为40.8%;Al(OH)3阻燃环氧树脂,添加量越大,阻燃效果越好,30%添加量时,极限氧指数(LOI)为32,800℃下残炭率为34.5%。两者相比,NPM阻燃环氧树脂具有添加量小,无黑烟,残炭率高的优点,阻燃效果更好。
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