一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材及其制备工艺的制作方法

本发明涉及复合板材，具体为一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材及其制备工艺。

背景技术：

1、随着电子技术的飞速发展，电子产品对材料性能的要求日益严苛，尤其在高温、高湿、长期运行等复杂工况下，传统绝缘材料已难以满足需求。环氧玻纤复合材料因其优异的电气绝缘性、机械强度及耐热性，成为电子产品中绝缘部件、结构支撑件的常用材料。

2、然而，在实际应用中，电子产品长期处于工作状态，其环氧玻纤复合板材长期暴露于紫外辐射、湿热环境等复杂条件下，面临着多重老化挑战：一方面，环境中的紫外光会引发环氧树脂分子链的光降解反应，破坏分子结构中的化学键，导致树脂基体发生黄变、脆化，力学性能大幅衰减；同时，紫外辐射还会削弱玻纤与树脂之间的界面结合强度，诱发界面脱粘、分层，进一步加剧材料性能劣化。另一方面，水分的侵入会在湿热环境下加速树脂基体的水解反应，破坏交联网络结构；同时，水分子还会在界面处形成水膜，降低界面粘结力，甚至在高温高湿条件下诱发界面微裂纹扩展，导致材料的吸水率上升、绝缘性能下降，最终严重影响电子产品的长期使用可靠性。

3、因此，我们提出一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材及其制备工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材及其制备工艺，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，包括如下步骤：

4、步骤s1：将六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和羟基封端的聚二甲基硅氧烷混合均匀，加入二月桂酸二丁基锡，通入氮气，在75-85℃下反应2-4h，静置分层，取下层液体，制得改性环氧树脂；

5、步骤s2：将双酚a型环氧树脂、改性环氧树脂、改性纳米二氧化钛、氧化石墨烯、丙酮、固化剂和促进剂混合均匀，制得耐老化环氧树脂胶液；

6、步骤s3：将耐老化环氧树脂胶液涂覆在玻璃纤维布的表面，加热固化，制得玻纤预浸料；

7、步骤s4：取3-6片玻纤预浸料叠铺，热压成型，得到耐老化环氧玻纤复合板材。

8、进一步地，所述六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡的质量比为6：1：6：（0.1-0.3）。

9、进一步地，所述耐老化环氧树脂胶液由以下重量份数的组分组成：双酚a型环氧树脂50-70份、改性环氧树脂20-30份、改性纳米二氧化钛10-20份、氧化石墨烯3-8份、丙酮20-40份、促进剂5-10份、固化剂10-16份。

10、进一步地，所述改性纳米二氧化钛的制备方法如下：

11、步骤a：在氮气保护下，将3-氨基丙基三乙氧基硅烷和腰果酚缩水甘油醚混合均匀，在80-90℃下反应1-2h，制得腰果酚基硅氧烷；将单宁酸和tris-hcl混合均匀，滴加腰果酚基硅氧烷和无水乙醇的混合溶液，30-40min滴完，在室温下反应10-12h，制得端羟基超支化聚硅氧烷；

12、步骤b：在氮气保护下，将端羟基超支化聚硅氧烷和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，加入马来酸酐和三乙胺，在90-100℃下反应4-6h，冷却至室温，经旋蒸、干燥后，制得端羧基超支化聚硅氧烷；

13、步骤c：将纳米二氧化钛超声分散于无水乙醇和去离子水的混合溶液中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，在70-80℃下反应3-5h，经离心、洗涤、干燥后，制得氨基化纳米二氧化钛；

14、步骤d：在氮气保护下，将端羧基超支化聚硅氧烷、氨基化纳米二氧化钛和n,n-二甲基甲酰胺混合，超声分散30-40min，加入二环己基碳二亚胺，在室温下反应12-14h，经抽滤、索氏提取和干燥后，制得改性纳米二氧化钛。

15、进一步地，步骤a中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和腰果酚缩水甘油醚的质量比为1：（1.6-1.8）；所述单宁酸、tris-hcl和腰果酚基硅氧烷的质量比为1：（10-12）：（0.08-0.10）；所述腰果酚基硅氧烷和无水乙醇的质量比为1：（25-30）。

16、进一步地，步骤b中，所述端羟基超支化聚硅氧烷、n,n-二甲基甲酰胺、马来酸酐和三乙胺的质量比为1：（8-12）：（0.3-0.5）：（0.1-0.3）。

17、进一步地，步骤c中，所述纳米二氧化钛和无水乙醇、去离子水、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：（10-12）：（2-4）：（0.3-0.5）。

18、进一步地，步骤d中，所述端羧基超支化聚硅氧烷、氨基化纳米二氧化钛、n,n-二甲基甲酰胺和二环己基碳二亚胺的质量比为1：（0.5-1.0）：（10-15）：（0.1-0.3）。

19、进一步地，所述胶液的单面涂覆量为150-200g/m2。

20、进一步地，所述加热固化的温度为110-120℃，时间为20-40min。

21、进一步地，所述热压成型的温度为200-220℃，压力为5-10mpa。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明通过3-氨丙基三乙氧基硅烷与六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂(cy184)对羟基封端的聚二甲基硅氧烷进行改性，合成了环氧基团的疏水改性环氧树脂，该改性树脂兼具聚二甲基硅氧烷优异的低表面能特性与环氧树脂的交联固化能力，相比传统环氧基体，显著提升了复合板材的本征疏水性与耐湿热老化性能，同时保证了与玻纤的基础界面结合强度。

24、2、本发明利用腰果酚缩水甘油醚对硅氧烷单体进行功能化改性，制得腰果酚基硅氧烷；再以生物单宁酸作为超支化分子骨架，将腰果酚基硅氧烷作为柔性支链，通过缩合反应可合成一种生物基的超支化聚硅氧烷；最后以硅烷偶联剂kh550为桥梁，利用酰胺化反应将端羧基超支化聚硅氧烷接枝到超细二氧化钛表面，改性填料解决了单宁酸刚性骨架韧性不足的缺陷，同时利用超支化结构的空腔吸收冲击能，协同二氧化钛的光屏蔽作用，在提升材料韧性的同时改善了耐紫外老化性能；接枝改性后的二氧化钛在环氧基体中分散性优异，避免了传统无机填料易团聚的问题；

25、本发明通过将改性环氧树脂与改性二氧化钛填料进行复配，优化了树脂基体的耐湿热性能、界面相容性与材料的整体韧性，使环氧玻纤复合板材在长期湿热、紫外老化环境下仍能保持优异的力学性能，满足电子产品严苛的长期使用需求。

1.一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：所述六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡的质量比为6：1：6：（0.1-0.3）。

3.根据权利要求1所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：所述耐老化环氧树脂胶液由以下重量份数的组分组成：双酚a型环氧树脂50-70份、改性环氧树脂20-30份、改性纳米二氧化钛10-20份、氧化石墨烯3-8份、丙酮20-40份、促进剂5-10份、固化剂10-16份。

4.根据权利要求1所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：所述改性纳米二氧化钛的制备方法如下：

5.根据权利要求4所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：步骤a中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和腰果酚缩水甘油醚的质量比为1：（1.6-1.8）；所述单宁酸、tris-hcl和腰果酚基硅氧烷的质量比为1：（10-12）：（0.08-0.10）；所述腰果酚基硅氧烷和无水乙醇的质量比为1：（25-30）。

6.根据权利要求4所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：步骤b中，所述端羟基超支化聚硅氧烷、n,n-二甲基甲酰胺、马来酸酐和三乙胺的质量比为1：（8-12）：（0.3-0.5）：（0.1-0.3）。

7.根据权利要求4所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：步骤c中，所述纳米二氧化钛和无水乙醇、去离子水、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：（10-12）：（2-4）：（0.3-0.5）。

8.根据权利要求4所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：步骤d中，所述端羧基超支化聚硅氧烷、氨基化纳米二氧化钛、n,n-二甲基甲酰胺和二环己基碳二亚胺的质量比为1：（0.5-1.0）：（10-15）：（0.1-0.3）。

9.根据权利要求1所述的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材的制备工艺，其特征在于：所述加热固化的温度为110-120℃，时间为20-40min。

10.根据权利要求1-9任一项所述制备工艺制得的一种电子产品用耐老化环氧玻纤复合板材。