一种阻燃环氧树脂组合物及其用途技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种阻燃环氧树脂组合物及其用途。
背景技术
随着电子产品的发展趋向多功能化，电子产品的零部件也不断向轻、薄、短、小等
方面发展，尤其是高密度集成电路技术的广泛应用，对民用电子产品提出高性能化、高可靠
性和高安全性的要求；对工业用电子产品提出技术性能良好、低成本、低能耗的要求。因此
电子产品的核心材料——印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)的基材覆铜板面
临着更高的技术要求、更严峻的使用环境及更高的环保要求。
覆铜板(Copper Clad Laminate，简称CCL)主要用于生产印制电路板，是以纤维
纸、玻璃纤维布或玻璃纤维无纺布(俗称玻璃毡)等作为增强材料，浸以树脂，单面或双面覆
以铜箔，经热压而成的一种产品。现有的覆铜板由于制造原材料及制造结构的差异性，CCL
基材的技术性能各有差异。
覆铜板中的树脂液一般使用热固性树脂组合物。热固性树脂是指树脂在加热、加
压下或在固化剂、紫外光作用下，进行化学反应，交联固化成为不熔物质的一大类合成树
脂。常用的热固性树脂有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、
聚氨酯、聚酰亚胺等。热固性树脂和固化剂、促进剂、填料等组成热固性树脂组合物，再经调
制成为树脂液在覆金属箔板中使用。为了使覆金属箔板具有较好的绝缘性能，通常在树脂
液中会添加填料。
环氧树脂泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团，以脂肪族、脂环族或芳香族
等有机化合物为骨架，并能够通过环氧基团在适当的化学试剂(固化剂)存在下反应生成三
维网状固化物的化合物的总称。环氧树脂由于具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀
性、粘结性和机械强度，作为粘结剂广泛用于印制电路板(PCB)的材料中。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种综合技术性能优良、又具备高介电常数、
更低介电损耗、较高玻璃化转变温度和较高剥离强度的高介电常数复合材料。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃环
氧树脂组合物及其用途。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种阻燃环氧树脂组合物，由下述重量份的原料制备而成：含溴双酚A型环氧树脂
95-105份、双氰胺1.5-2.5份、2-十一烷基咪唑0.1-0.5份、N,N-二甲基甲酰胺20-80份、高介
电常数填料15-25份、阻燃剂1-5份。
优选地，所述的高介电常数填料为钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶中一种或多种的混合
物。
更优选地，所述的高介电常数填料由钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶混合而成，所述钛酸
锶、铌酸锶、锆酸锶的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的阻燃剂为磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙
基)酯中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的阻燃剂由磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙
基)酯混合而成，所述磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯的质量比
为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的高介电常数填料的粒径为0.01-20μm。
优选地，所述的含溴双酚A型环氧树脂可以采用市售的无锡迪爱生环氧有限公司
生产的含溴双酚A型环氧树脂EPICLON153-60M，溴含量为46-50％。
本发明还提供了上述阻燃环氧树脂组合物在制备覆铜板中的应用。
覆铜板的制备方法可以为：将玻璃纤维布在本发明的阻燃环氧树脂组合物中浸
渍，然后在一定的温度下烘干，除去溶剂并进行半固化，得到预浸料；然后取上述预浸料一
张或多张按照一定顺序叠合在一起，将铜箔分别压覆在相互叠合的预浸料两侧，在热压机
中固化制得覆铜板。
本发明的阻燃环氧树脂组合物，通过合理的配比，优选出适合的高介电常数填料、
阻燃剂的种类及用量，提高了介电常数、阻燃性能和剥离强度，综合性能十分优异，填料分
散效果好，成本低廉，既环保又经济。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施
例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示
的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明
的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
含溴双酚A型环氧树脂，采用无锡迪爱生环氧有限公司生产的含溴双酚A型环氧树
脂EPICLON153-60M，溴含量为46-50％，环氧当量400g/eq。
双氰胺，CAS号：461-58-5。
2-十一烷基咪唑，CAS号：16731-68-3。
N,N-二甲基甲酰胺，CAS号：68-12-2。
钛酸锶，CAS号：12060-59-2，粒径0.1μm。
铌酸锶，CAS号：12034-89-8，粒径0.1μm。
锆酸锶，CAS号：12036-39-4，粒径0.1μm。
磷酸三乙酯，CAS号：78-40-0。
三(2-氯乙基)磷酸酯，CAS号：115-96-8。
磷酸三(1-氯-2-丙基)酯，CAS号：13674-84-5。
实施例1
阻燃环氧树脂组合物原料(重量份)：含溴双酚A型环氧树脂100份、双氰胺2份、2-
十一烷基咪唑0.1份、N,N-二甲基甲酰胺20份、高介电常数填料18份、阻燃剂3份。
所述的高介电常数填料由钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶按质量比为1:1:1搅拌混合均匀
得到。
所述的阻燃剂由磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯按质
量比为1:1:1搅拌混合均匀得到。
阻燃环氧树脂组合物制备：
将含溴双酚A型环氧树脂、N,N-二甲基甲酰胺以400转/分搅拌5分钟，然后加入双
氰胺、2-十一烷基咪唑以300转/分搅拌10分钟，最后加入高介电常数填料、阻燃剂以300转/
分搅拌60分钟。得到实施例1制备的阻燃环氧树脂组合物。
覆铜板制备：将玻璃纤维布(采用东莞市广鸿复合材料有限公司提供的E级玻璃纤
维布106，克重为25g/m2，厚度为0.03mm)浸渍在实施例1制备的阻燃环氧树脂组合物中得到
浸渍布，控制玻璃纤维布的含量为10wt％(即浸渍布中玻璃纤维布的含量为10wt％，阻燃环
氧树脂组合物的含量为90wt％)，然后将浸渍布置于100℃的烘箱中，烘烤2h，去除溶剂，得
到预浸料；使用五张预浸料相互叠合得到基板，在基板两相面对表面覆盖30μm厚的铜层(采
用东莞市桥头金佰橡塑制品厂提供的型号为TU25的铜箔)进行层压，施加压力400PSI，最低
温度为50℃，最高温度为380℃，以速率为3℃/min升温，达到最高温度380℃后保持40min。
得到实施例1的覆铜板。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的高介电常数填料由铌酸锶、锆酸锶按质
量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的阻燃环氧树脂组合物和覆铜板。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的高介电常数填料由钛酸锶、锆酸锶按质
量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的阻燃环氧树脂组合物和覆铜板。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的高介电常数填料由钛酸锶、铌酸锶按质
量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的阻燃环氧树脂组合物和覆铜板。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的阻燃剂由三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三
(1-氯-2-丙基)酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的阻燃环氧树脂组合物
和覆铜板。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的阻燃剂由磷酸三乙酯、磷酸三(1-氯-2-
丙基)酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的阻燃环氧树脂组合物和覆铜板。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的阻燃剂由磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷
酸酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的阻燃环氧树脂组合物和覆铜板。
测试例1
分别将实施例1-7制得的覆铜板的介电常数(Dk)、剥离强度、阻燃性能进行测试。
测试方法如下：介电性能Dk/Df：采用平板电容法测定1GHz下板材的介电常数Dk和介电损耗
Df。玻璃化转变温度Tg：按照IPC-TM-6502.4.24所规定的DMA方法进行测定。剥离强度PS：按
照IPC-TM-6502.4.8方法中“热应力后”实验条件，测试板材的剥离强度。极限氧指数采用
SH5706型塑料燃烧氧指数测定仪(广州信禾电子设备有限公司)按照GB/T2406-2009的方法
进行测试。具体结果见表1。
表1：测试结果表
本发明实施例1的介电损耗Df测试结果为0.0072，可以同时达到高介电常数、低介
电损耗、高玻璃化转变温度、高剥离强度等性能，综合性能十分优异。比较实施例1与实施例
2-4，实施例1(钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶复配)测试结果明显优于实施例2-4(钛酸锶、铌酸锶、
锆酸锶中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)
磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯复配)测试结果明显优于实施例5-7(磷酸三乙酯、三(2-氯
乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯中任意二者复配)。
测试例2
分别将实施例1-7制得的覆铜板的耐电弧进行测试。耐电弧：按标准Q/GDSY6050-
20122.5.1进行测试。具体测试结果见表2。
表2：绝缘性能测试结果表
样品
耐电弧，Kv
实施例1
148
实施例2
143
实施例3
145
实施例4
146
实施例5
141
实施例6
138
实施例7
141
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶复配)绝缘性能明显
优于实施例2-4(钛酸锶、铌酸锶、锆酸锶中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施
例1(磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯复配)绝缘性能明显优于
实施例5-7(磷酸三乙酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯中任意二者复配)。