劉文科 彭 峰（珠海富華復(fù)合材料有限公司，廣東 珠海 519050）

新電子布新型處理劑的研發(fā)

劉文科 彭 峰
（珠海富華復(fù)合材料有限公司，廣東 珠海 519050）

電子布的毛羽、樹脂含浸性和板材耐熱性已成為CCL最為關(guān)注點；硅烷偶聯(lián)劑是一類既含有碳官能團又具有硅官能團的有機硅化合物；通過調(diào)整配方，改善了處理液的表面張力及潤濕能力，并成功解決了某高端客戶存在的板材白邊角和耐熱性差的問題。

電子布；覆銅箔板層壓；硅烷偶聯(lián)劑；環(huán)氧/酚醛樹脂；耐熱性

1 前言

近年來，隨著電子電器的輕薄化、高密度化以及無鹵無鉛的應(yīng)用，CCL對電子布的要求也在變化。通過在表觀和物性兩大方面的客戶調(diào)查反饋，目前電子布的毛羽、樹脂含浸性和板材耐熱性已成為CCL最為關(guān)注點，而樹脂含浸性和板材耐熱性又是密切相關(guān)的，因此如何改善電子布的樹脂含浸性就十分緊要了。本文主要針對某環(huán)氧/酚醛樹脂下電子布ZXB新型處理劑的研發(fā)。

2 后處理簡單介紹

2.1 熱脫漿（即BH）處理

織造后的坯布含有浸潤劑和漿料多種混合的高分子物質(zhì)，它會嚴(yán)重影響玻璃纖維和有機樹脂的界面結(jié)合，因此需要預(yù)脫漿（即KH）、熱脫漿（即BH）的高溫處理，尤其經(jīng)40 h左右的高溫BH處理后聚乙二醇和淀粉徹底熱分解，進而保證電子布有機物殘脂量小于0.05%的范圍內(nèi)，同時又避免電子布強度的過度損失。

BH布為堿性，以7628M為例，將210 g的BH布放入到1000 ml的PH值為6.01的軟水中，玻布Na+、K+的溶入會使得水液PH值短期內(nèi)上升到一定值（約9.2），隨著時間的推移，在CO2等周圍酸性氣體的影響下，水液的pH值再逐漸緩慢下降（約8.9）。

2.2 硅烷偶聯(lián)劑

硅烷偶聯(lián)劑通式為Y-R-Si-X3，是一類既含有碳官能團又具有硅官能團的有機硅化合物，其中Y是和有機基質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的有機基團，如乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等，R為烷基或芳基； X則為甲氧基、乙氧基、氯基等特性基團，它通過水解作用將硅烷與無機基質(zhì)連接起來，最終形成無機相-硅烷偶聯(lián)劑-有機相的結(jié)合層。硅烷偶聯(lián)劑既可以加強電子布與環(huán)氧/酚醛樹脂的鍵合，還可降低電子布的表面能，改善樹脂對無機物的潤濕性，改變電子布和環(huán)氧/酚醛樹脂的流變性能，大大提高電子布的強度（見圖1）等性能。

圖1 偶聯(lián)劑處理前后電子布強度變化

硅烷偶聯(lián)劑種類較多（表1），按適用與否選擇和應(yīng)用硅烷偶聯(lián)劑，可從以下五個方面進行考慮。

表1 常見的硅烷偶聯(lián)劑種類

（1）能有效潤濕電子布的硅烷偶聯(lián)劑才有可能與電子布表面的活性基團鍵合，進而通過分子間相互作用吸附在電子布表面。

（2）能與電子布、環(huán)氧/酚醛樹脂分別發(fā)生反應(yīng)，硅烷偶聯(lián)劑將兩種完全不同的材料化學(xué)鍵合于界面層，同時還需注意它們間的化學(xué)鍵合速度是否能適應(yīng)電子布表面處理（即FN）和含浸的制程工藝。

（3）碳官能團的有機基團與環(huán)氧/酚醛樹脂的匹配性好，硅烷偶聯(lián)劑才能更好滲入樹脂、和樹脂的活性基團化學(xué)反應(yīng)，或者生成互穿（半互穿）網(wǎng)絡(luò)的界面層。一般情況下，環(huán)氧樹脂多選用含-CH2CHCH2O及H2N-硅烷偶聯(lián)劑，酚醛樹脂多選用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶聯(lián)劑，匹配性取決于溶度參數(shù)（δ）或硅烷偶聯(lián)劑在電子布表面成膜后所測臨界表面能力rc是否接近。

（4）硅烷偶聯(lián)劑參與樹脂化學(xué)反應(yīng)是最基本的情況，若同時能改善表面張力及潤濕能力則效果最為理想，一般情況下，反應(yīng)能力高而潤濕能力低的偶聯(lián)劑，其偶聯(lián)效果往往好于反應(yīng)能力低而潤濕能力高的偶聯(lián)劑。

（5）偶聯(lián)劑的水解和縮合反應(yīng)受pH值直接影響，且在弱酸環(huán)境下其穩(wěn)定性最好。由于BH布為堿性，隨著玻布的連續(xù)生產(chǎn)，F(xiàn)N液槽內(nèi)的pH值會逐漸升高，因此要考慮并控制處理液的pH值，來調(diào)節(jié)液槽內(nèi)溶液的單體、二聚體和三聚體的情況，進而保證偶聯(lián)劑的可參與反應(yīng)的硅醇含量盡可能多。

2.3 表面處理（即FN處理）

圖2 表面處理線

BH布吊到FN機組（見圖2）上進行偶聯(lián)劑表面處理和開纖處理，過程中的溫度、車速和開纖程度對電子布的最終性能有著直接的影響。

3 試驗策劃

3.1 試驗背景

某CCL廠產(chǎn)品全為無鹵無鉛板材，我司多種處理劑電子布在該司送樣評估，由于物性上基材白邊白角和耐熱性不能同時通過，嚴(yán)重影響了市場的進入及推進。

3.2 試驗配方（表2）

表2 ZXB新處理劑試驗配方

表2選擇的硅烷偶聯(lián)劑含有乙烯芐基和胺基，具有良好的耐熱性和樹脂潤濕性，乙烯芐基官能團在加熱到聚烯烴模塑所需溫度范圍時具有足夠的反應(yīng)性來產(chǎn)生自由基，而有機官能團中的胺部分則可以參加與環(huán)氧/酚醛樹脂的反應(yīng)，并有效改善玻璃纖維與環(huán)氧/酚醛樹脂的表面間粘合力。

添加的表面活性劑系高效的非離子型，經(jīng)實驗室配置模擬，該表面活性劑能極大優(yōu)化水液的表面張力和界面張力（見圖3、圖4），因此通過引入合適比例的此表面活性劑，較好地改善了處理液的表面張力及潤濕能力。在烘干蒸發(fā)過程中，由于小孔隙中毛細管壓力較高，使得電子布殘留的處理液中的表面活性劑滲入并沉積到狹小的孔隙中（即經(jīng)緯紗交織點），并在隨后的干燥過程中毛細管壓力會導(dǎo)致表面活性劑向蒸發(fā)表面遷移，進而在含浸上膠時提供再潤濕作用。

圖3

圖4

3.3 試驗過程

按照策劃方案在配液桶內(nèi)配置攪拌，在抽檢處理液pH值、固含量等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)后（表3）開始打入FN液槽內(nèi)，系統(tǒng)張力保持不變，壓輥壓力和烘干溫度如下表進行策劃生產(chǎn)，隨著電子布生產(chǎn)的繼續(xù)，F(xiàn)N處理液的pH值也逐漸升高（見圖5）。

表3 處理液性能

圖5 FN處理液的PH值推移

3.4 試驗玻布的物性檢測

透氣度（AP值）見圖6，抽取同期同工藝下生產(chǎn)的另一處理劑玻布，經(jīng)MINITAB雙樣本t檢驗，由于輸出的P值=0.793＞0.05，不能拒絕原假設(shè)，即ZXB新處理劑電子布的透氣度沒有顯著變化。

圖6 玻纖布透氣度分布

關(guān)于含浸時間的測試上，平均浸透時間ZXB新處理劑電子布11分14秒，正常電子布11分33秒，ZXB新處理劑電子布的浸透性要好過正常電子布。

3.5 客戶評估

在客戶處，ZXB新處理劑電子布與同行B布在同條件下進行了比對測試，具體情況如下：

（1）膠片金相方面，ZXB新處理劑電子布含浸性較好，PP氣泡更少；

（2）電子布上的表面活性劑在含浸上膠時的能夠提供再潤濕作用，使得同等上膠條件下ZXB新處理劑PP平均膠含量43.95%，比同行PP膠含量43.71%更高。

（3）配壓7 mil-7628*1&47 mil-7628*6 產(chǎn)品，壓合后分別取樣內(nèi)外張，檢驗白邊角狀況，并比對基板特性測試狀況，無白邊角異常，二者相當(dāng)；

（4）板材在兩小時蒸煮后的PCT測試中，ZXB新處理劑電子布板耐熱性相對較好；

（5）抗彎曲強度，兩種布均符合SPEC，且無差異；

（6）關(guān)于DS測試，兩種布DS均值檢定無差異，偏差檢定B布變異較大。

4 結(jié)語

隨著環(huán)氧/酚醛樹脂的多樣化和高比例無機填料的引入，CCL對電子布的物性要求也越來越高。電子布表面處理的效果和偶聯(lián)劑種類、表面活性劑、BH布、水質(zhì)、開纖狀況等有密切的聯(lián)系，并直接影響著PP和板材的物性。目前有些電子布廠家拿著處理劑廠家的建議配方直接去使用，沒有結(jié)合生產(chǎn)環(huán)境進行深入研究和優(yōu)化處理，導(dǎo)致不能完全發(fā)揮出其效果。

通過調(diào)整處理劑配方，我公司有效改善了電子布處理液的表面張力及潤濕能力，并成功解決了某高端客戶存在的板材白邊角和耐熱性差的問題，同時在某些方面超過了同行B布，并且最近在薄布方面也通過了該客戶的評估和批量使用，開拓了該高端環(huán)氧/酚醛膠系的商機。

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Research on the new coupling agent of E-Glass fabric

LIU Wen-ke PENG Feng

Fuzz, resin-limpregnation and PCT of “E”-Glass fabric has become the most concern in CCL; Silane coupling agent is a kind of organosilicon compounds containing both carbon functional group and silicon functional group; By adjusting the formula, we improved the silane surface tension and wettability, and successfully solved the white corner and PCT in our high-end customer.

E-Glass Fabric; CCL; Silane Coupling Agent; Epoxy/Phenolic Resin; PCT

TN41

A

1009-0096（2015）02-0021-03