(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211120914.2
(22)申请日 2022.09.15
(71)申请人 湖南金箭 新材料科技有限公司
地址 426100 湖南省永州市祁阳县黎家坪
镇木马街39号
(72)发明人 李春萱 张飞林 唐武飞
(74)专利代理 机构 武汉维兴专利代理有限公司
42298
专利代理师 肖照旭
(51)Int.Cl.
C08L 63/02(2006.01)
C08K 9/12(2006.01)
C08K 3/26(2006.01)
C08K 3/22(2006.01)
C09C 1/02(2006.01)C09C 3/06(2006.01)
(54)发明名称
一种阻燃改性纳米碳酸钙 /环氧树脂复合材
料及其制备方法
(57)摘要
本申请涉及一种阻燃改性纳米碳酸钙 /环氧
树脂复合材料及其制备方法, 涉及高分子复合材
料的领域, 其包括以下重量百分比的组分: 环氧
树脂70~80%, 固化剂15~20%, 改性纳米碳酸钙5~
10%; 所述改性纳米碳酸钙为经过金属化合物和
金属元素改性处理的改性纳米碳酸钙, 所述金属
元素包括过渡金属元素和稀土金属元素中的至
少一种。 本申请通过将经过掺杂改性的纳米碳酸
钙与环氧树脂复合, 制得的改性纳米碳酸钙/环
氧树脂复合料的阻燃性能得到有效的增强。
权利要求书1页 说明书9页 附图1页
CN 115304888 A
2022.11.08
CN 115304888 A
1.一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于, 包括以下重量百分比的
组分: 环氧树脂70~80%, 固化剂15~20%, 改性纳米碳 酸钙5~10%;
所述改性纳米碳酸钙为经过金属化合物和金属元素改性处理的改性纳米碳酸钙, 所述
金属元素包括过渡金属元 素和稀土金属元 素中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于,
所述金属化 合物包括 二氧化钛、 氧化锌、 氧化锑、 氧化钼和钼酸锌中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于,
所述过渡金属元 素包括Ti、 N i、 Cu和Zn中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于,
所述稀土金属元 素包括La、 Sc、 Nd和Ce中至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于,
所述改性纳米碳 酸钙通过以下 方法制得:
S1、 取金属化合物制成溶胶, 加入金属元 素搅拌混合均匀;
S2、 向步骤S1中的产物中加入纳米碳 酸钙, 在40~60℃下搅拌 反应20~30h;
S3、 将步骤S2中的产物过滤、 清洗、 烘干, 烘干产物捣碎后在400~500℃煅烧2~3h, 制得
改性纳米碳 酸钙。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 其特征在于,
所述固化剂为 4,4’ ‑二氨基二苯基甲烷。
7.权利要求1~6任一项所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料的制备方
法, 其特征在于, 包括以下步骤:
S1、 取环氧树脂加热至流动态, 加入固化剂后搅拌充分 混合;
S2、 将环氧树脂 升温至120~150℃, 加入改性纳米碳 酸钙, 继续搅拌混合均匀;
S3、 将步骤S2中得到的混合料趁热倒入预热后的模具中, 静置3~5min后, 真空加热固
化, 制得阻燃改性纳米碳 酸钙/环氧树脂复合材 料。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料的制备方法, 其
特征在于, 步骤S3中, 真空加热固化时的真空度为 ‑0.09~‑0.08MPa。
9.根据权利要求7所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料的制备方法, 其
特征在于, 步骤S3中, 真空加热固化步骤包括: 先升温至110~120℃保压2~3h, 然后升温至
150~160℃保压1~2h, 再升温至170~180℃保压1~2h。
10.根据权利要求7所述的一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料的制备方法,
其特征在于, 步骤S1中, 模具 预热温度为80~90℃。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115304888 A
2一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料及其制备方 法
技术领域
[0001]本申请涉及高分子复合材料的领域, 尤其是涉及一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧
树脂复合材 料及其制备 方法。
背景技术
[0002]电子封装材料是用于封装电子器件的一种电子胶水或者粘合剂, 经电子封装材料
封装后可以起到防水、 防潮 、 防霉、 防尘、 防腐蚀以及散热等作用。 环氧树脂因其具有良好的
耐燃性、 电绝缘性、 密封性、 耐化学药品腐蚀以及力学性能优良等特性, 并且具有较好的加
工性和可操作性, 所以目前国内外半导体器件多采用环氧树脂作为电子封装材料进行封
装。
[0003]环氧树脂 的阻燃性能较差, 而 随着大规模集成电路的快速发展, 电子器件产生的
热量也迅速提升, 这对封装 材料的耐热阻燃性能提出了更高的要求。 由于环氧树脂易燃, 并
且其燃烧时会释放出大量的热和烟, 造成很大的安全风险和财产损失。 因此, 如何对环氧树
脂进行有效改性使其具有良好的阻燃性能, 是目前亟 待解决的一个问题。
[0004]现有技术中为了增强环氧树脂封装材料的阻燃性能, 一般是采用环氧树脂与阻燃
剂共混的方式。 如公开号为CN104927309A的中国发 明专利申请, 公开了一种阻燃环氧树脂,
以氢氧化铝作为阻燃剂, 通过共混后获得阻燃环氧树脂。 纳米碳酸钙作为一种塑料添加剂,
可以改善塑料母料 的流变性, 提高其成型性。 但是纳米碳酸钙作为塑料填料时一般需要与
其他添加剂配合使用, 单独接添加至环氧树脂中时其功能有限, 并且容易发生团聚使得环
氧树脂的阻燃性能下降, 因此其在环氧树脂阻燃领域的应用较少。
发明内容
[0005]针对现有技术中存在的问题, 本申请提供一种阻燃改性纳米碳酸钙/环氧树脂复
合材料及其制备方法, 通过将纳米碳酸钙改性后添加至环氧树脂中, 有效提升环氧树脂的
阻燃性能。
[0006]第一方面, 本申请提供一种阻燃改性纳 米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 采用如下的
技术方案:
一种阻燃改性纳 米碳酸钙/环氧树脂复合材料, 包括以下重量百分比的组分: 环氧
树脂70~80%, 固化剂15~20%, 改性纳米碳酸钙5~10%; 所述改性纳米碳酸钙为经过金
属化合物和金属元素 处理的改性纳米碳酸钙, 所述金属元素包括过渡金属元素和稀土金属
元素中的至少一种。
[0007]通过采用上述技术方案, 碳酸钙是一种廉价的矿物材料, 其经过处理后可以制得
纳米碳酸钙, 用作高分子塑料 的填料增韧补强的作用, 提高塑料 的弯曲强度和弯曲弹性模
量。 纳米碳酸钙作为塑料填料使用时一般需要与其他添加剂配合使用, 单独接添加至环氧
树脂中时其功 能有限, 并且容易发生 团聚使得环氧树脂的阻燃性能下降, 也无法有效处理
环氧树脂燃烧时释放出 的大量烟尘。 本申请技术方案中, 使用经过金属 化合物和金属元素说 明 书 1/9 页
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专利 一种阻燃改性纳米碳酸钙 环氧树脂复合材料及其制备方法
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