本發(fā)明屬于玻璃纖維布處理劑領(lǐng)域，具體涉及一種電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、玻璃纖維布是一種由玻璃纖維織成的布料，通常具有優(yōu)異的絕緣性、電氣特性、耐候性、耐化學(xué)腐蝕性以及尺寸穩(wěn)定性的性能，被廣泛應(yīng)用于起到絕緣增強(qiáng)作用的印刷電路板中。但由于玻璃纖維是無(wú)機(jī)材料，樹脂是有機(jī)材料，二者之間的有效結(jié)合需要處理劑，處理劑的配方直接決定著樹脂和玻璃纖維界面的結(jié)合強(qiáng)度，一旦結(jié)合力不夠而出現(xiàn)樹脂和玻璃纖維分層，則會(huì)使印制線路板發(fā)生爆板或離子遷移，從而影響印制線路板的絕緣可靠性。另外，由于電子產(chǎn)品向小、輕、薄方向發(fā)展，印制電路板基材也被要求高密度、多層化，這樣對(duì)電子級(jí)玻璃纖維布的性能就提出了更高的要求，要求電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂含浸時(shí)要更快、更均勻。

2、專利申請(qǐng)cn103422356a公開了一種電子級(jí)玻璃纖維布表面處理劑，硅烷偶聯(lián)劑0.3%-0.9%，酸性調(diào)節(jié)劑0.3-0.8%，表面活性劑0.1%-0.5%，其余為去離子水，以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。所述電子級(jí)玻璃纖維布表面處理劑雖然可以適用于高密度、高均勻、高性能印刷電路的領(lǐng)域，但其并未對(duì)處理劑的穩(wěn)定性進(jìn)行考察。另外其所加入的表面活性劑對(duì)處理劑的表面張力并未進(jìn)行有效改善，使得處理劑浸潤(rùn)電子級(jí)玻璃纖維布的均勻性有所欠缺，進(jìn)而導(dǎo)致偶聯(lián)劑在玻璃纖維布面上的有效鋪展受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑及其制備方法和應(yīng)用，所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑能夠提高電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂的結(jié)合性能，同時(shí)提升電子級(jí)玻璃纖維布的含浸性和耐熱性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：復(fù)配偶聯(lián)劑0.5-1.5%，改性埃洛石納米管0.2-0.4%，醇0.2-0.6%，酸性調(diào)節(jié)劑2-3%，余量為水；所述復(fù)配偶聯(lián)劑包括質(zhì)量比為3-4：1的氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑。

3、本發(fā)明中，在所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑中，所述復(fù)配偶聯(lián)劑的重量百分比為0.5-1.5%，可以理解的是，其重量百分比可以為0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%中任一具體數(shù)值或者是0.5-1.5%范圍內(nèi)的任一數(shù)值。本發(fā)明中，所述復(fù)配偶聯(lián)劑包括質(zhì)量比為3-4：1的氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑，可以理解的是，所述氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比可以為3：1、3.1：1、3.2：1、3.3：1、3.4：1、3.5：1、3.6：1、3.7：1、3.8：1、3.9：1、4.0：1中任一具體數(shù)值或者是3-4：1范圍內(nèi)的任一數(shù)值。優(yōu)選地，所述氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為3.5：1。

4、本發(fā)明中，所述氨基類硅烷偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

5、本發(fā)明中，所述酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑為苯酐改性硅烷偶聯(lián)劑。

6、發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過選擇特定的氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行復(fù)配，并進(jìn)一步調(diào)控復(fù)配比，保證了復(fù)配偶聯(lián)劑具有合適的活性，二者協(xié)同作用，從而提升了電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂的結(jié)合性能，同時(shí)提升了電子級(jí)玻璃纖維布的含浸性和耐熱性。進(jìn)一步的，本發(fā)明采用氨基類硅烷偶聯(lián)劑作為主偶聯(lián)劑，氨基官能團(tuán)能與樹脂基體如環(huán)氧樹脂產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，明顯提高界面結(jié)合強(qiáng)度。另外，本發(fā)明通過添加一定量的苯酐改性硅烷偶聯(lián)劑，由于其具有平面對(duì)稱環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酰亞胺環(huán)，使其具有很高的熱穩(wěn)定性，同時(shí)由于酰亞胺環(huán)上碳基的誘導(dǎo)效應(yīng)使其具有較強(qiáng)的極性，能與玻璃纖維布產(chǎn)生一定強(qiáng)度的相互作用，從而提高玻璃纖維布含浸性，而含浸性提高后會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)氨基類硅烷偶聯(lián)劑與樹脂基體如環(huán)氧樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而提升電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂的結(jié)合性能。

7、本發(fā)明中，在所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑中，所述改性埃洛石納米管的重量百分比為0.2-0.4%，可以理解的是，其重量百分比可以為0.2%、0.3%、0.4%中任一具體數(shù)值或者是0.2-0.4%范圍內(nèi)的任一數(shù)值。本發(fā)明中，所述改性埃洛石納米管為4-苯乙炔基苯酐改性的埃洛石納米管。優(yōu)選地，埃洛石納米管為中空管狀結(jié)構(gòu)，管內(nèi)徑尺寸為10-30nm，外徑尺寸為40-70nm，長(zhǎng)度為0.2-1μm。本發(fā)明通過摻入一定量的改性埃洛石納米管，提高了玻璃纖維布與樹脂基體之間的機(jī)械互鎖，從而有效的提升界面結(jié)合強(qiáng)度。若改性埃洛石納米管的含量偏高，則在玻璃纖維布的表面容易發(fā)生團(tuán)聚，從而降低性能；若改性埃洛石納米管的含量偏低，則界面結(jié)合強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)降低，電子級(jí)玻璃纖維布的含浸性也會(huì)降低。此外，利用4-苯乙炔基苯酐改性埃洛石納米管進(jìn)一步提高了埃洛石納米管的分散性和耐熱性，并且在加工過程中，埃洛石納米管不容易從玻璃纖維布上脫落，更好地發(fā)揮機(jī)械互鎖作用，從而加強(qiáng)了玻璃纖維布和樹脂基體界面結(jié)合強(qiáng)度。

8、本發(fā)明中，在所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑中，所述酸性調(diào)節(jié)劑的重量百分比為2-3%，可以理解的是，其重量百分比可以為2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%中任一具體數(shù)值或者是2-3%范圍內(nèi)的任一數(shù)值。本發(fā)明中，所述酸性調(diào)節(jié)劑為冰醋酸。

9、本發(fā)明中，在所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑中，所述醇的重量百分比為0.2-0.6%，可以理解的是，其重量百分比可以為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%中任一具體數(shù)值或者是0.2-0.6%范圍內(nèi)的任一數(shù)值。本發(fā)明中，所述醇包括甲醇、乙醇或丙三醇中的一種或多種。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種上述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

11、（1）將酸度調(diào)節(jié)劑和醇加入水中，攪拌均勻，得到混合水溶液；

12、（2）將氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑按比例混勻，得到所述復(fù)配偶聯(lián)劑；

13、（3）將埃洛石納米管、4-苯乙炔基苯酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到n，n-二甲基乙酰胺溶液中，50-60℃下超聲12-16h，洗滌、干燥，得到所述改性埃洛石納米管；

14、（4）將所述復(fù)配偶聯(lián)劑和改性埃洛石納米管加入至所述混合水溶液內(nèi)，攪拌均勻，得到所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑。

15、本發(fā)明中，步驟（1）中，將酸度調(diào)節(jié)劑和醇加入水中，攪拌均勻，得到混合水溶液。其中，醇的存在能以抑制硅羥基發(fā)生縮合，從而保證水解液中產(chǎn)生最大量的硅羥基，保證水解液的活性。

16、本發(fā)明中，步驟（2）中，將氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑按比例混勻，得到所述復(fù)配偶聯(lián)劑。本發(fā)明中，所述酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑的制備方法包括如下步驟：將鄰苯二甲酸酐和冰醋酸攪拌溶解，加入烯丙基胺，室溫反應(yīng)1-2h，加熱回流4-5h，冷卻至室溫后加入至清水中，得到白色固體；將一定量的所述白色固體溶解于thf中，加入氯鉑酸溶液，滴加三乙氧基硅烷，于60-65℃下反應(yīng)8-10h，得到所述酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明中，所述鄰苯二甲酸酐和烯丙基胺的摩爾比為1：1。本發(fā)明中，所述一定量的白色固體和三乙氧基硅烷的摩爾比為1：1。本發(fā)明中，thf（thf為?四氫呋喃）。

17、本發(fā)明中，步驟（3）中，將埃洛石納米管、4-苯乙炔基苯酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到n，n-二甲基乙酰胺溶液中，50-60℃下超聲12-16h，洗滌、干燥，得到所述改性埃洛石納米管。本發(fā)明中，步驟（3）中，所述埃洛石納米管、4-苯乙炔基苯酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1：1-1.5：1，可以理解的是，其質(zhì)量比可以為1：1：1、1：1.1：1、1：1.2：1、1：1.3：1、1：1.4：1、1：1.5：1中任一具體數(shù)值或者是1：1-1.5：1范圍內(nèi)的任一數(shù)值。

18、本發(fā)明中，步驟（4）中，將所述復(fù)配偶聯(lián)劑和改性埃洛石納米管加入至所述混合水溶液內(nèi)，攪拌均勻，得到所述電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑。

19、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種上述處理劑或根據(jù)上述方法制備得到的處理劑在電子級(jí)玻璃纖維布中的應(yīng)用。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、（1）本發(fā)明創(chuàng)造性設(shè)計(jì)了一種電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑，通過選擇特定的氨基類硅烷偶聯(lián)劑和酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行復(fù)配，并進(jìn)一步調(diào)控復(fù)配比，保證了復(fù)配偶聯(lián)劑具有合適的活性，二者協(xié)同作用，從而提升了電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂的結(jié)合性能，同時(shí)提升了電子級(jí)玻璃纖維布的含浸性和耐熱性。本發(fā)明采用氨基類硅烷偶聯(lián)劑作為主偶聯(lián)劑，氨基官能團(tuán)能與樹脂基體如環(huán)氧樹脂產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，明顯提高界面結(jié)合強(qiáng)度。另外，本發(fā)明通過添加一定量的酰亞胺環(huán)改性硅烷偶聯(lián)劑，由于其具有平面對(duì)稱環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酰亞胺環(huán)，這使其具有很高的熱穩(wěn)定性，同時(shí)由于酰亞胺環(huán)上碳基的誘導(dǎo)效應(yīng)使其具有較強(qiáng)的極性，能與玻璃纖維布產(chǎn)生一定強(qiáng)度的相互作用，從而提高玻璃纖維布含浸性，而含浸性提高后會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)氨基類硅烷偶聯(lián)劑與樹脂基體如環(huán)氧樹脂產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而提升電子級(jí)玻璃纖維布與樹脂的結(jié)合性能。

22、（2）本發(fā)明通過摻入一定量的改性埃洛石納米管，提高了玻璃纖維布與樹脂基體之間的機(jī)械互鎖，從而有效的提升界面結(jié)合強(qiáng)度。進(jìn)一步地，通過4-苯乙炔基苯酐改性埃洛石納米管，提高了埃洛石納米管的分散性和耐熱性，并且在加工過程中，埃洛石納米管不容易從玻璃纖維布上脫落，更好地發(fā)揮機(jī)械互鎖作用，從而加強(qiáng)了玻璃纖維布和樹脂基體界面結(jié)合強(qiáng)度。

23、（3）本發(fā)明還提供了一種電子級(jí)玻璃纖維布用處理劑的制備方法，所述方法簡(jiǎn)單易操作，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。