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三溴新戊醇在电子电气(EE)环氧树脂应用中有哪些应用和挑战?

2020-11-11 17:10:10

在21世纪,聚合物及其衍生产品在我们的日常生活中无处不在,特别是一些复合材料在过去的几十年里已经慢慢取代了钢铁和铝合金的广泛应用。复合材料一般由玻纤,碳,芳族聚酰胺或天然纤维增强的有机聚合物基体组成。据了解,2009年欧洲玻璃纤维增强塑料产量达到了81.5万吨。


电气和电子(EE)应用的环氧树脂聚合物,约占玻璃纤维增强塑料市场的12%,同时这也是环氧树脂复合材料的主要应用之一。在印刷电路板(PCB)中,80%的复合材料由美国电气制造商协会(NEMA)评定为FR-4。FR-4是一种玻璃纤维增强环氧树脂层压板,符合规定的阻燃标准(即UL 94-V0)。

我们知道,在火焰循环中,可以通过不同的途径来降低火灾的发生和伤害(图中红色标记代表灭火主要途径),其中Z为有效的方法是通过添加阻燃剂来改善固化树脂的耐火性。


当前,卤化阻燃剂仍然是EE应用的阻燃剂市场的大部分。但是,随着新的环境法规(如REACH,WEEE和RoHS)的实施,一些溴化物将逐渐淘汰,大多数有关无卤阻燃剂的开发都侧重于磷基产品。这是由于磷系阻燃剂(有机和无机)通常在高温条件下没有伤害,并且不会形成有毒气体,因为磷元素主要被锁定在炭中。这些产品预计将成为阻燃剂市场中增长的份额。


在电子信息产品飞速发展的今天,PCB的发展和应用对基板材料提出了相应的要求:

①高速、高频:要求基板材料低介电常数(Dk)和低损耗因子(Df);

②高可靠性:要求基板材料耐离子迁移,抗导电性阳极丝(CAF)失效;

③多层数:要求基板材料高玻璃化转变温度(L)、低热膨胀系数(CTE)及低吸水性等;

④环境友好:要求基板材料无卤,适应无铅焊接工艺。

因此对于PCB中无卤阻燃剂的替换,除必须符合上述4点要求,同时还需要满足:

①达到防火标准;

②可回收性;

③燃烧时不会产生有毒物质,对人体及环境无害;

④更替后,对材料各方面性能影响较小;

⑤经济适用。

无论从经济性、安全性还是从材料性能考虑,高效无卤阻燃剂成为阻燃工业发展的方向。目前很多无卤阻燃剂都被应用于PCB工业中。


随着时代的发展,电子产品对环保及性能要求越来越高。同时达到PCB材料的诸多性能要求的难度非常大,因此应该分化开发。许多研究工作者在无卤PCB基板材料开发方面做出了很大的贡献,但是目前对于使用无卤基板材料后电子产品失效及可靠性方面参考资料较少。部分研究表明使用无卤PCB基板材料更易导致产品失效,失效机理有待进步一研究,这也成为广大研究工作者进一步的工作方向。


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