[发明专利]一种有机硅阻燃剂和制备方法及由其制备的环氧树脂组合物和用途

说明书

本发明公开一种有机硅阻燃剂和制备方法及由其制备的环氧树脂组合物和用途。该有机硅阻燃剂由端环氧基有机硅与含磷多元醇反应制备，与环氧树脂和固化剂的组合物反应后具有优异的阻燃性能，电绝缘性能和韧性。本发明所公开的环氧树脂组合物可广泛应用于半导体封装材料，集成电路等领域。用于电子元器件浇注中时，通过分子中的P＝O不饱和键对胺与环氧树脂反应的抑制作用，可防止急剧温升对电子元器件造成损坏。

技术领域

本发明涉及适用于半导体封装材料，集成电路等领域的有机硅阻燃剂和环氧树脂组合物。

背景技术

环氧树脂机械强度、耐热性、附着力和电绝缘性优异，且固化收缩率低，因而被广泛应用在半导体密封材料、集成电路等电子电器领域。但是由于环氧树脂存在固化交联密度高，脆性大，韧性低，以及耐受高低温冲击性能不足，容易引起内应力集中，造成电子原料灌封胶内部线路断裂等，同时环氧树脂易燃，在电子元器件领域应用，需要对其进行阻燃处理。

中国专利CN102618208A公开了一种无卤阻燃导热有机硅电子灌封胶，该方法存在有机硅树脂机械性能差，附着力低且成本较高等缺点。中国专利CN102942889A介绍了一种低卤环氧灌封胶及其制备方法和应用，该方法虽然可以降低灌封胶的卤元素含量，但是在制备、处理和使用过程中对人体和环境依然存在危害。

中国专利CN103146334A公开了阻燃型的中温固化环氧胶膜，具有良好的阻燃性，但是其中的增韧热塑性树脂与环氧树脂相容性较差，韧性不佳。

中国专利CN102863736A报道了将DOPO用于环氧树脂阻燃剂的方法，DOPO是一种含磷的阻燃剂，阻燃效果好，但是DOPO本身具有刚性的结构，用于环氧胶黏剂阻燃改性时，固化后的胶黏剂脆性很大，难以满足环氧胶膜对于剥离强度的要求

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种有机硅阻燃剂及其制备方法，由端环氧基有机硅与含磷多元醇反应制备，兼具优异的阻燃性能，电绝缘性能和韧性。

本发明的另一目的是提供一种包含该有机硅阻燃剂的环氧树脂组合物及其在半导体封装材料，集成电路等领域的应用。用于电子元器件浇注中时，通过分子中的P＝O不饱和键对胺与环氧树脂反应的抑制作用，可防止急剧温升对电子元器件造成损坏。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种有机硅阻燃剂，其结构如式Ⅰ所示，

式中，R分别独立地表示为C1-C5的烷基，优选甲基、乙基、异丙基、丁基等，更优选甲基、乙基、异丙基；n＝0-103，优选0-85。

本发明还提供一种所述有机硅阻燃剂的制备方法，由两端含有环氧官能团的线性聚二甲基硅氧烷与含磷多元醇反应制备；

所述的两端含有环氧官能团的线性聚二甲基硅氧烷，具有如式Ⅱ所示结构：

式中，n取值与式Ⅰ中相同，即n＝0-103，优选0-85。

优选地，所述的两端含有环氧官能团的线性聚二甲基硅氧烷，环氧值为0.025-0.55，优选为0.03-0.55。

优选地，所述的两端含有环氧官能团的线性聚二甲基硅氧烷选自1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(环氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷，以及嘉兴联合化学有限公司的端环氧基硅油276-4K、276-6K。

优选地，所述的含磷多元醇选自N，N-二(2-羟乙基)氨基亚甲基磷酸二乙酯、N，N-二(2-羟乙基)氨基甲基磷酸二甲酯中的一种或两种。

优选地，所述的反应，温度为80-220℃，优选120-150℃，时间为1-5h，优选2-3.5h。