一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法与流程

1.本发明涉及覆铜板技术领域，具体涉及一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会科技的快速发展，覆铜板在工业领域中得到了广泛应用。覆铜板主要有外层铜箔、中间树脂层和内部基层一体压制而成，对于在高温环境下工作的覆铜板，热膨胀性能是其是否安全可靠的重要指标之一，为避免覆铜板在高温工作时发生膨胀爆板的问题，其内部基层的热膨胀性能又起到最为主要的原因。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn112960914a的“一种改性玻璃纤维和覆铜板”，使用聚酰胺酸溶液对玻璃纤维进行表面改性得到；所述聚酰胺酸溶液由均苯四羧酸二酐与4，4－二氨基二苯醚和/或2， 2－二(3－氨基－4－羟苯基)六氟丙烷合成得到。该纤维采用pmda (均苯四羧酸二酐)分别与oda(4，4－二氨基二苯醚)、6fap(2，2 －二(3－氨基－4－羟苯基)六氟丙烷)合成了两种paa(聚酰胺酸)，采用这两种paa均可和玻璃纤维进行改性，使改性后的玻璃纤维制备覆铜板时覆铜板的膨胀系数明显降低，同时，本发明还公开了一种覆铜板。
4.但现有技术中，对玻璃纤维进行改性后，玻璃纤维的表面结构将被改变，甚至破坏，严重影响了玻璃纤维组成的纤维网格体的拉伸强度、冲击韧性等结构性质，使得改性玻璃纤维制成的覆铜板在受到外力作用时极易损坏，影响了覆铜板的成品质量，且改性玻璃纤维在受热时仍只主要会向外侧方向膨胀，继续挤压外侧的树脂层和铜箔结构，无法有效解决覆铜板因受热而发生爆板的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法，本发明通过利用酸沥滤反应，使得玻璃纤维的直径略微缩小，从而玻璃纤维层的网络体结构变得疏松，再通过对沥滤后的纤维进行热处理可以提高纤维的强度，使得玻璃纤维的网络体结构得到加强，解决了玻璃纤维因改性后，导致结构强度降低的问题，并且玻璃纤维层改性后再次经过真空热压后，其内部还预留有部分热膨胀空间，使得玻璃纤维热膨胀时可向内挤压，避免了玻璃纤维热膨胀时向外侧挤压而导致覆铜板的表面发生鼓包或爆板的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种改性玻璃纤维覆铜板，包括铜箔层、树脂层和改性玻璃纤维层，所述铜箔层的内侧与树脂层的外侧固定连接，且树脂层的内侧与改性玻璃纤维层的外侧固定连接。
8.通过采用上述技术方案：本发明的结构单一，更利于覆铜板的生产制造。
9.本发明进一步的设置为：所述铜箔层的内侧设有粗化面，且铜箔层的外侧设有平滑面，所述粗化面的内侧与树脂层的外侧固定连接。
10.通过采用上述技术方案：本发明中铜箔的背面设为粗化面，有利于增加铜箔和树
脂层之间的压制黏合，提升了覆铜板的防剥离性质。
11.本发明还提供了一种改性玻璃纤维覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
12.s1、制备改性玻璃纤维；
13.s2、打磨铜箔内侧表面，以形成粗化面；
14.s3、制备半固化片；
15.s4、叠合并热压，获得覆铜板。
16.通过采用上述技术方案：本发明中的覆铜板制备步骤与传统技术差别较小，可单独制备改性玻璃纤维后，仍旧使用传统加工方式，即可快速获得更优良的覆铜板。
17.本发明进一步的设置为：在所述步骤s1中，改性玻璃纤维包含有80-160重量份的sio2、10-30重量份的na2o和25-35重量份的 al2o3。
18.通过采用上述技术方案：本发明中制备的为高硅玻璃纤维，具有更低的热膨胀性、抗拉伸性等物理性质。
19.本发明进一步的设置为：在所述步骤s1中，制备改性玻璃纤维的方法为：
20.s10、制备玻璃块；
21.s11、拉制玻璃纤维丝；
22.s12、玻璃纤维表面酸沥滤处理；
23.s13、高温热处理。
24.通过采用上述技术方案：本发明制备改性玻璃纤维的方法简便，更利于推广和降低制造成本。
25.本发明进一步的设置为：在所述步骤s10中，制备玻璃块的方法为：按sio2/na2o重量比为8:2-3的比例，加入35重量份的al2o3作为添加剂来配制配合料，混合均匀后在800-1600℃的高温下熔制成玻璃碎块。
26.通过采用上述技术方案：本发明中制取的玻璃碎块纯度更高，且制作步骤简便，易于生产制备。
27.本发明进一步的设置为：在所述步骤s11中，拉制玻璃纤维丝的方法为：将玻璃碎块加入到铂铑坩埚单丝炉中，在1000-1500℃下拉制成玻璃纤维，纤维单丝快速卷绕在下方的辊筒上，即可收集所需的玻璃纤维。
28.通过采用上述技术方案：本发明中通过上述步骤加工可提升玻璃纤维的产量。
29.本发明进一步的设置为：在所述步骤s12中，玻璃纤维表面酸沥滤处理的方法为：
30.s120、将玻璃纤维在80-105℃烘箱中烘干，称量质量后将其放入70-90℃的盐酸溶液中，搅拌反应5-15min；
31.s121、取出酸沥滤后的玻璃纤维，用去离子水洗净后80-105℃烘干。
32.通过采用上述技术方案：本发明中使用离子水清洗，可避免玻璃纤维被过度酸沥滤而破坏其结构的问题。
33.本发明进一步的设置为：在所述步骤s13中，高温热处理的方法为：将经过沥滤后的纤维放入马弗炉中，随炉升高到热处理温度550-900℃后，保温0.5-1h，随炉冷却后取出改性玻璃纤维。
34.通过采用上述技术方案：本发明中通过高温处理提升了玻璃纤维的拉伸强度，避免玻璃纤维因改性后而导致的结构强度受损的问题。
35.有益效果
36.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
37.本发明通过利用酸沥滤反应，使得玻璃纤维的直径略微缩小，从而玻璃纤维层的网络体结构变得疏松，更加利于树脂层的融合，再通过对沥滤后的纤维进行热处理可以提高纤维的强度，使得玻璃纤维的网络体结构得到加强，解决了玻璃纤维因改性后，导致结构强度降低的问题，提升了本改性玻璃纤维制成的覆铜板结构强度，提升了覆铜板成品质量，并且玻璃纤维层改性后再次经过真空热压后，其内部还预留有部分热膨胀空间，使得玻璃纤维热膨胀时可向内挤压，避免了玻璃纤维热膨胀时向外侧挤压而导致覆铜板的表面发生鼓包或爆板的问题。
附图说明
38.图1为一种改性玻璃纤维覆铜板的结构示意图。
39.图例说明：1、铜箔层；2、树脂层；3、改性玻璃纤维层；10、粗化面；11、平滑面。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中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作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。
41.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
42.实施例1
43.请参照图1所示，一种改性玻璃纤维覆铜板，包括铜箔层1、树脂层2和改性玻璃纤维层3，铜箔层1的内侧与树脂层2的外侧固定连接，且树脂层2的内侧与改性玻璃纤维层3的外侧固定连接，铜箔层1的内侧设有粗化面10，且铜箔层1的外侧设有平滑面11，粗化面10的内侧与树脂层2的外侧固定连接。
44.本发明还提供了一种改性玻璃纤维覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
45.步骤一、制备改性玻璃纤维，其中改性玻璃纤维包含有160重量份的sio2、30重量份的na2o和35重量份的al2o3；
46.10)制备玻璃块：按/重量比为8:2的比例，加入35重量份的作为添加剂来配制配合料，混合均匀后在1600℃的高温下熔制成玻璃碎块。
47.11)拉制玻璃纤维丝：将玻璃碎块加入到铂铑坩埚单丝炉中，在 1500℃下拉制成玻璃纤维，纤维单丝快速卷绕在下方的辊筒上，即可收集所需的玻璃纤维。
48.12)玻璃纤维表面酸沥滤处理：首先将玻璃纤维在105℃烘箱中烘干，称量质量后将其放入90℃的盐酸溶液中，搅拌反应15min，再取出酸沥滤后的玻璃纤维，用去离子水洗净后105℃烘干。
49.13)高温热处理：将经过沥滤后的纤维放入马弗炉中，随炉升高到热处理温度900℃后，保温1h，随炉冷却后取出改性玻璃纤维。
50.步骤二、打磨铜箔内侧表面，以形成粗化面10。
51.步骤三、制备半固化片。
52.步骤四、叠合并热压，获得覆铜板。
53.实施例2
54.本实施例所提供的一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：改性玻璃纤维包含有80重量份的sio2、10重量份的na2o和25重量份的al2o3；
55.在步骤10中，混合均匀后在1000℃的高温下熔制成玻璃碎块；
56.在步骤11中，在1000℃下拉制玻璃纤维；
57.在步骤120中，将玻璃纤维放入70℃的盐酸溶液中，搅拌反应 5min。
58.实施例3
59.本实施例所提供的一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：改性玻璃纤维包含有120重量份的sio2、20重量份的na2o和30重量份的al2o3；
60.在步骤10中，混合均匀后在1200℃的高温下熔制成玻璃碎块；
61.在步骤11中，在1300℃下拉制玻璃纤维；
62.在步骤120中，将玻璃纤维放入80℃的盐酸溶液中，搅拌反应 10min。
63.对比例1
64.本实施例所提供的一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在：未对玻璃纤维进行表面酸沥滤处理。
65.对比例2
66.本实施例所提供的一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：未在玻璃纤维高温热处理。
67.对比例3
68.本实施例所提供的一种改性玻璃纤维覆铜板及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：未用离子水洗净酸沥滤后的玻璃纤维。
69.性能测试
70.取实施例1～3和对比例1～3所制备的覆铜板，并对所制备出的覆铜板的相关性能进行检测，其检测方法如下：
71.1、按照检测标准gb/t16920-2015分别对上述各覆铜板的热膨胀性能进行检测，将所得测试结果记录于表1；
72.表1覆铜板的热膨胀性能检测结果表
73.[0074][0075]
2、按照检测标准gb1447—83分别对上述各覆铜板的拉伸性能进行检测，将所得测试结果记录于表2；
[0076]
表2覆铜板的拉伸性能检测表
[0077]
测试项目最大拉伸力(/n)实施例1153实施例2126实施例3137对比例1142对比例2147对比例3134
[0078]
3、按照检测标准gbt1451-2005分别对上述各覆铜板的冲击韧性性能进行检测，将所得测试结果记录于表3；
[0079]
表3覆铜板的冲击韧性检测表
[0080][0081][0082]
通过分析上述各表中的相关数据可知，通过本发明所制备的覆铜板不仅具有较低的热膨胀系数，同时还具有优良的抗拉伸和抗冲击性能。由此表明本发明提供的一种改性玻璃纤维覆铜板的制备方法具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
[0083]
本发明通过利用酸沥滤反应，使得玻璃纤维的直径略微缩小，从而玻璃纤维层的
网络体结构变得疏松，再通过对沥滤后的纤维进行热处理可以提高纤维的强度，使得玻璃纤维的网络体结构得到加强，解决了玻璃纤维因改性后，导致结构强度降低的问题，提升了本改性玻璃纤维制成的覆铜板结构强度，提升了覆铜板成品质量，并且玻璃纤维层改性后再次经过真空热压后，其内部还预留有部分热膨胀空间，使得玻璃纤维热膨胀时可向内挤压，避免了玻璃纤维热膨胀时向外侧挤压而导致覆铜板的表面发生鼓包或爆板的问题。
[0084]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。