樹(shù)脂組合物、含該樹(shù)脂組合物的膠黏劑、使用該膠黏劑的疊層母排用絕緣膠膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種無(wú)鹵阻燃型樹(shù)脂組合物、含有該 樹(shù)脂組合物的無(wú)鹵阻燃型膠黏劑、使用該膠黏劑制作的疊層母排用絕緣膠膜及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 疊層母排也稱(chēng)復(fù)合母排、層疊母排、層疊母線(xiàn)排、復(fù)合銅排、復(fù)合母線(xiàn)、低感母排 等，它是基于電磁場(chǎng)理論，把連線(xiàn)做成又薄又寬的扁平截面，可使寄生電感變小，具有低電 感、低阻抗、抗干擾和體積緊湊等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的、笨重的、費(fèi)時(shí)和麻煩的分立母線(xiàn)和線(xiàn)纜連 接相比，使用疊層母排可以提供現(xiàn)代的、易于設(shè)計(jì)、快速安裝和結(jié)構(gòu)清晰的配電系統(tǒng)；疊層 母排可謂配電系統(tǒng)的高速公路，可廣泛應(yīng)用在電力及混合牽引、蜂窩通訊、基站、電話(huà)交換 系統(tǒng)、大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大中型計(jì)算機(jī)、電力開(kāi)關(guān)系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、軍事設(shè)備系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、電 動(dòng)設(shè)備的功率轉(zhuǎn)換模塊等領(lǐng)域。
[0003] 制作疊層母排的主要原材料有導(dǎo)體材料和絕緣材料，一般采用銅板或鋁板作為導(dǎo) 體，導(dǎo)體之間則采用絕緣膠膜用作粘結(jié)和絕緣；作為導(dǎo)體之間粘結(jié)和絕緣材料的絕緣膠膜， 其性能的好壞對(duì)疊層母排性能優(yōu)劣有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)前，用于疊層母排的絕緣膠膜 中的膠黏劑主要為環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠黏劑和飽和聚酯類(lèi)膠黏劑。環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠黏劑雖然具有 粘結(jié)強(qiáng)度高、電絕緣性能好、介電性能優(yōu)異、耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是也不可避 免的具有儲(chǔ)存期短、固化物脆且與銅排熱壓后需要后固化等缺點(diǎn)，使得環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑在 疊層母排用絕緣膠膜中的應(yīng)用受到限制。飽和聚酯類(lèi)膠黏劑是一類(lèi)熱塑性樹(shù)脂膠黏劑，雖 然具有儲(chǔ)存期長(zhǎng)、與銅排熱壓后無(wú)需后固化等優(yōu)點(diǎn)，但是熱塑性飽和聚酯類(lèi)膠黏劑高溫剝 離強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性一般較差，也難以滿(mǎn)足疊層母排用絕緣膠膜的要求。目前，提高飽和聚 酯類(lèi)膠黏劑耐高溫性能的主要技術(shù)途徑是在飽和聚酯樹(shù)脂體系中引入少量環(huán)氧樹(shù)脂，如中 國(guó)專(zhuān)利CN104178044A公開(kāi)了一種環(huán)氧改性飽和聚酯樹(shù)脂膠黏劑，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的各 組分制備而成：飽和聚酯樹(shù)脂A 20%~50%，飽和聚酯樹(shù)脂B 5%~30%，環(huán)氧樹(shù)脂2%~ 20 %，異氰酸酯1 %~10 %，阻燃劑20 %~70 %，分散劑0. 05 %~5 %，按上述配比分散于 有機(jī)溶劑中，得到疊層母排用環(huán)氧改性飽和聚酯膠黏劑。飽和聚酯體系中添加環(huán)氧樹(shù)脂改 性，可提高飽和聚酯膠黏劑的耐高溫性能，但是也會(huì)導(dǎo)致疊層母排用絕緣膠黏劑變脆，且儲(chǔ) 存性能下降。
[0004] 另外，用于疊層母排的絕緣膠膜主要可分為有鹵型和無(wú)鹵型，隨著各種環(huán)保法律 法規(guī)的頒布以及公眾環(huán)保意識(shí)提高，有鹵型產(chǎn)品的使用越來(lái)越受到限制，而無(wú)鹵型產(chǎn)品的 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用則已是大勢(shì)所趨。因此，開(kāi)發(fā)高性能疊層母排用無(wú)鹵絕緣膠膜的需求變得越來(lái) 越迫切，如何實(shí)現(xiàn)疊層母排用無(wú)鹵絕緣膠膜在擁有良好高溫剝離強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的同時(shí) 延長(zhǎng)膠黏劑的儲(chǔ)存期、減少后固化時(shí)間是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種無(wú)鹵阻燃樹(shù)脂組合 物；
[0006] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種無(wú)鹵阻燃疊層母排用膠黏劑；
[0007] 本發(fā)明的目的之三是提供使用上述膠黏劑制備的疊層母排用絕緣膠膜；該絕緣膠 膜為無(wú)鹵阻燃，且阻燃性可達(dá)到UL 94VTM-0級(jí)，同時(shí)還具有優(yōu)異的高低溫剝離強(qiáng)度、尺寸 穩(wěn)定性、耐冷熱沖擊性能、耐濕熱老化性能、折彎性能、加工性能和較長(zhǎng)的儲(chǔ)存期。
[0008] 本發(fā)明的目的之四是提供所述疊層母排用絕緣膠膜的制備方法。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] -種無(wú)鹵阻燃型樹(shù)脂組合物，按重量份計(jì)，包括以下物質(zhì)：飽和聚酯樹(shù)脂AO~30 份、飽和聚酯樹(shù)脂B 20~80份、固化劑1~10份、含磷阻燃劑10~100份、含氮阻燃劑 0~50份、填料0~100份、抗氧劑0. 01~1份、偶聯(lián)劑0. 01~5份。
[0011] 一種疊層母排用無(wú)鹵阻燃型膠黏劑，包括所述無(wú)鹵阻燃型樹(shù)脂組合物和有機(jī)溶 劑，其中，所述膠黏劑的固含量為20wt %~60wt %，可獲得適宜的粘度，提供良好的加工 性，保證涂覆過(guò)程中不出現(xiàn)表觀缺陷。
[0012] 具體地，所述飽和聚酯樹(shù)脂A為數(shù)均分子量Mn在3000~30000之間，玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度Tg在-30~65°C之間，羥值在2~20mgK0H/g之間的樹(shù)脂；所述飽和聚酯樹(shù)脂A可 優(yōu)選韓國(guó)SK化學(xué)制造的ES450、ES850、ES750,還有德國(guó)Evonik公司制造的S161US1426、 S1313等；所述飽和聚酯樹(shù)脂B為數(shù)均分子量Mn在5000~30000之間，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 在10~IKTC之間，羥值在2~20mgK0H/g之間的樹(shù)脂；所述飽和聚酯樹(shù)脂B可優(yōu)選德國(guó) Evonik公司制造的L952、L912等，還有韓國(guó)SK化學(xué)制造的ES901、ES600、ES120等。
[0013] 較佳地，所述固化劑為酸酐類(lèi)固化劑，所述酸酐類(lèi)固化劑為鄰苯二甲酸酐、四氫 苯酐、六氫苯酐、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、偏苯三甲酸酐、三烷基代四氫鄰苯二甲酸 酐、均苯四甲酸二酐中的一種或幾種混合物；具體地，所述酸酐類(lèi)固化劑可優(yōu)選使用美國(guó) Vertellus公司制造的OSA、DDSA、NSA，以及日立化成株式會(huì)社制造的MTHPA、MHHPA等。
[0014] 具體地，所述含磷阻燃劑優(yōu)選使用日本大塚株式化學(xué)制造的SPB-100、德國(guó)科萊恩 公司制造的0P-930、0P-935以及四國(guó)化成株式會(huì)社制造的SP-703H等；主要是因?yàn)橛糜谥?備疊層母排用絕緣膠膜除了要求阻燃效率外，還需考慮阻燃劑對(duì)高低溫剝離強(qiáng)度、耐濕熱 老化性、耐冷熱沖擊性、加工性等性能的影響。
[0015] 具體地，所述的含磷阻燃劑選自但不限于SPB-100、0P-930、0P-935、SP-703H中的 一種或幾種組合物。
[0016] 較佳地，所述含氮阻燃劑為三聚氰胺及其鹽，其中三嗪類(lèi)化合物，即三聚氰胺及其 鹽，可通過(guò)分解吸熱及生成難燃?xì)怏w以稀釋可燃物而發(fā)揮作用，此類(lèi)阻燃劑無(wú)齒、低毒、低 煙，但是阻燃效率欠佳，因此本發(fā)明采用三嗪類(lèi)化合物協(xié)同含磷阻燃劑以達(dá)到阻燃要求；具 體地，所述含氮阻燃劑優(yōu)選使用Ciba melapur系列產(chǎn)品，如melapur MC50、melapur MC25 和 melapur MC15 等。
[0017] 較佳地，所述填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化硅、氧化鎂、沸石、硅灰石、粘土、 滑石、云母、碳酸鈣及硅酸鈣中的一種或幾種混合物。
[0018] 較佳地，所述有機(jī)溶劑為丁酮、丙酮、環(huán)己酮、甲苯、二甲苯、乙二醇單甲醚、丙二醇 單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的一種或多種。
[0019] 較佳地，所述抗氧劑為受阻酚類(lèi)抗氧劑1010、1076、2246以及亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑 168、618中的一種或幾種混合物；抗氧劑主要是為了延長(zhǎng)疊層母排用絕緣膠膜使用壽命， 減緩或抑制熱壓及工作過(guò)程中聚酯膠黏劑老化過(guò)程的進(jìn)行，其為必要的。
[0020] 較佳地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和/或鈦酸酯偶聯(lián)劑；其中，所述硅烷偶聯(lián)劑為 為 KH171、KH151、KH172、KH792、KH550、KH560、KH570、KH530 中的一種或幾種混合物；所述 鈦酸酯偶聯(lián)劑為 TMC-101、TMC-102、TMC-201、TMC-105、TMC-311w、TMC-311、TMC-TTS、TMC-2 中的一種或幾種混合物。
[0021] -種疊層母排用絕緣膠膜，其包括絕緣基材和涂覆于所述絕緣基材的如上所述無(wú) 鹵阻燃型膠黏劑。
[0022] 其中，所述絕緣基材為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜（PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 薄膜（PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜（PEN)、聚酰亞胺薄膜（PI)、聚間苯二甲酰間苯二胺 薄膜（NOMEX)中的一種，其還可以采用FR-4絕緣板或GP0-3絕緣板作為絕緣基材。
[0023] 具體地，所述絕緣基材的厚度為50~300 μ m，所述無(wú)鹵阻燃型膠黏劑的涂膠厚度 為 10 ~50 μ m。
[0024] 所述疊層母排用絕緣膠膜的制備方法，具體制備步驟如下：
[0025] 先將配方量的飽和聚酯樹(shù)脂A、飽和聚酯樹(shù)脂B、固化劑、含磷阻燃劑、含氮阻燃 劑、填料、抗氧劑、偶聯(lián)劑與有機(jī)溶劑混合成液態(tài)分散體；使用球磨機(jī)、罐磨機(jī)、砂磨機(jī)等類(lèi) 似設(shè)備，并配合使用高剪切攪拌分散設(shè)備，將所述無(wú)鹵阻燃型組合物中的有機(jī)固體成分和 添加的無(wú)機(jī)固體成分與有機(jī)溶劑混合在一起，形成所述膠黏劑；
[0026] 再使用涂