LDS工艺用树脂基体、制备方法以及预浸料与流程

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种lds工艺用树脂基体、制备方法以及预浸料。

背景技术：

lds(laserdirectstructuring)激光直接成型技术是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的3d-mid(three-dimensionalmouldedinterconnectdevice)生产技术，其原理是将普通的塑胶元件/电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合於一体，形成所谓3d-mid，适用於icsubstrate、hdipcb、leadframe局部细线路制作。

现有技术中，lds工艺通常采用热塑工艺，制备和注塑时温度高、注射压力大，对设备和模具的投资要求高，成本高，且力学性能以及抗溶剂性能比热固性树脂差。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种lds工艺用树脂基体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种lds工艺用树脂基体，按重量份计，包括以下原料组分：

环氧树脂100份，

有机金属化合物6-40份，

抗氧剂0-3份，

增韧剂0-30份；

固化剂和促进剂30-40份。

优选地，所述的有机金属化合物的添加量为18-40份。

优选地，所述的有机金属化合物包括碱式磷酸铜、氧化铜、硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、二氧化锡、锡酸钾、锡酸钠和二氧化铅的一种或多种。

进一步优选地，所述的有机金属化合物包括碱式磷酸铜、硫酸铜、氯化铜、二氧化锡、锡酸钾和二氧化铅的一种或多种。

优选地，所述的抗氧剂的添加量为1-3份。进一步优选地，所述的抗氧剂的添加量为1-2.5份。抗氧剂在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，抗氧剂可分为过氧化物分解型抗氧剂，如二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代氨基甲酸锌等；自由基清除型抗氧剂，如n-苯基-α-萘胺和烷基吩噻嗪等；金属减活型抗氧剂，如苯并三氮唑衍生物和巯基苯并噻唑衍生物三类。

优选地，所述的增韧剂的添加量为8-30份。增韧剂是能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。某些热固性树脂胶黏剂，如环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂胶黏剂固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳，不能作为结构粘接之用。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高承载强度，凡能减低脆性，增加韧性，而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质即为增韧剂。环氧树脂胶黏剂用选用羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛等。

优选地，当所述的增韧剂为0时，对所述的环氧树脂进行增韧改性。

固化剂是增进或控制固化反应的物质或混合物，树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。

促进剂与固定剂并用时可以提高反应速率的一种用量较少的物质，环氧树脂用促进剂主要有取代脲类(n,n-二甲脲、对氯苯基二甲脲、二氯苯基二甲脲、脂环族取代脲、亚甲基二苯基二甲脲、甲基苯二甲脲、甲苯基双二甲脲、3-甲基对氯苯基二甲脲及其混合物)、咪唑加成物(ajicure改性咪唑类)、胺加合物(ajicure改性胺类)等。

优选地，所述的抗氧剂选用v76-p、v85-p、fisorbl-9522中的一种或几种。

优选地，所述的增韧剂选用聚砜、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜和聚碳酸酯的一种或几种，其形态为粉末，粒径为8～60μm。

优选地，所述的固化剂选用二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺的一种或几种，再加上n,n-二乙胺基丙胺、六次甲苯四胺、间苯二胺、ddm、dds、dicy、na、pa、mna、bf3-400#、2-乙基-4-甲基咪唑的一种或几种后的混合物。

优选地，所述的促进剂选用对氯苯基二甲脲、n,n-二甲脲、二氯苯基二甲脲、甲基苯二甲脲、脂环族取代脲、甲苯基双二甲脲、亚甲基二苯基二甲脲、3-甲基对氯苯基二甲脲及其混合物、ajicure改性咪唑类、ajicure改性胺类的一种或几种。

本发明的另一个目的是提供一种lds工艺用树脂基体的制备方法。

一种lds工艺用树脂基体的制备方法，包括准备所需份数的环氧树脂、有机金属化合物、抗氧剂、增韧剂、固化剂和促进剂，其中：

环氧树脂100份：

有机金属化合物6-40份，

抗氧剂0-3份，

增韧剂0-30份；

固化剂和促进剂30-40份。

将所述的环氧树脂在放置加入设定温度的搅拌釜中，待熔融后依次加入所需份数的有机金属化合物、抗氧剂、增韧剂、固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，制得所述的树脂基体。

优选地，所述的搅拌釜的设定温度为80℃左右。

本发明的另一个目的是提供一种预浸料。

一种预浸料，采用连续长纤维或者织物浸渍在树脂基体中，所述的树脂基体采用所述的lds工艺用树脂基体。

优选地，所述的连续长纤维或者织物包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维。

优选地，所述的连续长纤维或者织物浸渍在树脂基体中预浸温度为90±15℃。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的树脂基体在制备和成型时温度较低，成本相对低，并且可通过制备不同的含胶量和不同铺层方向的产品控制它的厚度和力学性能；并由于碳纤维本身作为基材导电，电镀效果更好，这样可使设备更加轻薄，更加小型化，抗溶剂性能好。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

氧化铜12份，

抗氧剂1份，

增韧剂10份，

固化剂和促进剂35份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入12份氧化铜、1份抗氧剂、10份增韧剂、35份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。

按以下方法制备预浸料：

先将配制好的树脂基体在涂布机上涂成具有一定厚度的树脂胶膜，纤维通过展纱、预浸，后与胶膜一起通过热压辊收卷后，制成预浸料。

实施例二：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

碱式磷酸铜25份，

抗氧剂1.8份，

增韧剂25份，

固化剂和促进剂30份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入25份碱式磷酸铜、1.8份抗氧剂、25份增韧剂、30份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例三：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

碱式磷酸铜12份，

二氧化锡8份，

抗氧剂1.4份，

增韧剂10份，

固化剂和促进剂30份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入12份碱式磷酸铜、8份二氧化锡、1.4份抗氧剂、10份增韧剂、30份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例四：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

碱式磷酸铜6份，

二氧化锡12份，

抗氧剂1份，

增韧剂20份，

固化剂和促进剂35份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入6份碱式磷酸铜、12份二氧化锡、1份抗氧剂、20份增韧剂、35份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例五：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

碱式磷酸铜6份，

锡酸钾18份，

抗氧剂1.5份，

增韧剂25份，

固化剂和促进剂30份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入6份碱式磷酸铜、18份锡酸钾、1.5份抗氧剂、20份增韧剂、30份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例六：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

硫酸铜4份，

锡酸钾18份，

抗氧剂1.5份，

增韧剂25份，

固化剂和促进剂40份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入4份硫酸铜、18份锡酸钾、1.5份抗氧剂、20份增韧剂、40份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例七：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

硫酸铜12份，

锡酸钾4份，

二氧化锡9份，

抗氧剂1.5份，

增韧剂25份，

固化剂和促进剂40份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入12份硫酸铜、4份锡酸钾、9份二氧化锡、1.5份抗氧剂、20份增韧剂、40份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例八：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

硫酸铜12份，

锡酸钾4份，

二氧化锡9份，

抗氧剂2.5份，

增韧剂25份，

固化剂和促进剂35份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入12份硫酸铜、4份锡酸钾、9份二氧化锡、2.5份抗氧剂、20份增韧剂、35份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

实施例九：

按以下组分制备lds工艺用树脂基体：

环氧树脂100份，

硫酸铜12份，

锡酸钾4份，

二氧化锡9份，

抗氧剂1.5份，

增韧剂30份，

固化剂和促进剂30份。

将100份环氧树脂在放置加入设定温度为80℃的搅拌釜中，待熔融后依次加入12份硫酸铜、4份锡酸钾、9份二氧化锡、1.5份抗氧剂、30份增韧剂、30份固化剂和促进剂，边加料边搅拌，确保加的料能够均匀分散，获得树脂基体。其制备预浸料按照实施例一方式。

对比例：

用某品牌的pc-lds料注塑，注入平板模具，温度为265℃，压力为0.5mpa，制备获得层压板。

对于上述实施例制备的预浸料采用相同的条件制备获得层压板，对两者进行测试比对如表一。

表一：弯曲模量gpa、阻值、百格等项目测试。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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