本發明涉及印制電路板領域，尤其涉及一種改性酚醛樹脂、墊板及其制備方法。
背景技術：
印制線路板鉆孔通常是將1至數張雙面板或多層板，重疊起來用數控機床鉆出各種直徑之通孔，以便將印制線路板各層線路連通形成回路。數控機床鉆孔過程中，每一疊印制線路板最下面需要用一張墊板，用來確保線路板被鉆穿，又不傷及數控機床臺面。這張墊板就是印制線路板鉆孔用墊板。
傳統的印制線路板鉆孔用墊板主要用熱固型樹脂混合各種木纖維壓制而成,比如木纖板、復合板、密胺板、冷沖板等，雖然這種傳統的墊板材料成本低、鉆針磨損小，但是其存在硬度低、密度小、鉆孔披鋒大、鉆孔精度低，無法用于微小孔徑鉆孔等多種問題。
因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現要素：
鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種改性酚醛樹脂、墊板及其制備方法，旨在解決現有現有鉆孔用墊板存在硬度低、密度小、鉆孔披鋒大、鉆孔精度低，無法用于微小孔徑鉆孔等問題。
本發明的技術方案如下：
一種改性酚醛樹脂，其中，按重量百分比計，包括：
28~32%的甲醛、25~29%的苯酚、1.8~2.2%的氫氧化鈉、15~19%的木質素磺酸鈣、20~26%的蒸餾水、1~1.2%的甲酸、4~6%的對甲苯磺酸。
較佳地,所述的改性酚醛樹脂的制備方法，其中，包括步驟：
A、按配方比將甲醛和苯酚加入反應釜中進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，攪拌過程中通過添加氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值;
B、往所述初步混合溶液中加入木質素磺酸鈣和蒸餾水并進行第二次攪拌，得到中間混合溶液，將所述中間混合溶液加熱至溫度為70~76℃，并保溫1~2小時，之后通過添加甲酸調節所述中間混合溶液的pH值；
C、往所述中間混合溶液中加入對甲苯磺酸并進行第三次攪拌，攪拌時長為8~12min，最終制得改性酚醛樹脂。
較佳地,所述的改性酚醛樹脂的制備方法，其中，所述步驟A中，第一次攪拌速度為50~100 r/min，攪拌時初步混合溶液的溫度為15~25℃，調節所述初步混合溶液的pH值為8.0。
較佳地,所述的改性酚醛樹脂的制備方法，其中，所述步驟A還包括：
A1、調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1~1.5 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至53~57℃。
較佳地,所述的改性酚醛樹脂的制備方法，其中，所述步驟B中，第二次攪拌速度為50~70 r/min，調節所述中間混合溶液的pH值為7.0。
較佳地,所述的改性酚醛樹脂的制備方法，其中，所述步驟C中，第三次攪拌速度為80~100 r/min。
一種改性酚醛墊板的制備方法，其中，包括步驟：
將紙張浸漬到如上所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為200~220℃、車速為22~26m/min的條件下，制得浸膠紙；
將所述多張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板。
較佳地,所述的改性酚醛墊板的制備方法，其中，將10~12張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為160~170℃、層壓壓力為4~6MPa、層壓時間為75~85min。
較佳地,所述的改性酚醛墊板的制備方法，其中，所述紙張為牛皮紙、平衡紙、漂白木漿紙或鈦白紙中的一種或多種。
一種改性酚醛墊板，其中，采用如上所述任意一種制備方法制備得到。
有益效果：本發明提供了一種改性酚醛樹脂、墊板及其制備方法，所述墊板是由紙張在改性酚醛樹脂中經浸膠工藝熱壓制備而成，其中所述改性酚醛樹脂中添加了對甲苯磺酸，有效地縮短了膠化時間，從而提高了生產效率，并且樹脂中添加的木質素磺酸鈣不僅有利于減小墊板翹曲，還有效地提高了墊板的硬度、密度、平整性以及鉆孔精度，同時采用本發明提供的墊板還能有效解決IC封裝載板鉆孔加工斷針率高的問題。
附圖說明
圖1為本發明一種改性酚醛樹脂的制備方法較佳實施例的流程圖。
具體實施方式
本發明提供一種改性酚醛樹脂、墊板及其制備方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明提供一種改性酚醛樹脂，其中，按重量百分比計，包括：
28~32%的甲醛、25~29%的苯酚、1.8~2.2%的氫氧化鈉、15~19%的木質素磺酸鈣、20~26%的蒸餾水、1~1.2%的甲酸、4~6%的對甲苯磺酸。
進一步，所述改性酚醛樹脂按重量百分比計，還可用3~3.2%的硫酸替換1~1.2%的甲酸。
請參閱圖1，圖1為本發明一種改性酚醛樹脂制備方法較佳實施例的流程圖，如圖所示，其包括步驟：
S100、按配方比將甲醛和苯酚加入反應釜中進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，攪拌過程中通過添加氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值;
具體地，按配方比將28~32%的甲醛和25~29%的苯酚加入反應釜中，以50~100 r/min的攪拌速度進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，控制攪拌時初步混合溶液的溫度為15~25℃，攪拌過程中通過添加1.8~2.2%的氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值至8.0。
優選地，按配方比將30%的甲醛和27%的苯酚加入反應釜中，以70 r/min的攪拌速度進行第一次攪拌，攪拌時長為30min，得到攪拌均勻的初步混合溶液；進一步，控制攪拌時初步混合溶液的溫度為20℃，攪拌過程中通過添加2.0%的氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值為8.0。
更進一步，在調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1~1.5 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至53~57℃；
優選地，在調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1.2 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至55℃。
S200、往所述初步混合溶液中加入木質素磺酸鈣和蒸餾水并進行第二次攪拌，得到中間混合溶液，將所述中間混合溶液加熱至溫度為70~76℃，并保溫1~2小時，之后通過添加甲酸調節所述中間混合溶液的pH值；
具體地，按配方比往所述初步混合溶液中加入15~19%的木質素磺酸鈣和20~26%的蒸餾水，以50~70 r/min的攪拌速度進行第二次攪拌，得到攪拌均勻的中間混合溶液；較佳地，將所述中間混合溶液加熱至溫度為73℃，并保溫1.5小時，之后通過添加1~1.2%的甲酸或3~3.2%的硫酸調節所述中間混合溶液的pH值為7.0。
進一步，本發明在改性酚醛樹脂的制備過程中添加木質素磺酸鈣，這使得采用本發明改性酚醛樹脂制備的墊板翹曲程度明顯減小，并且有效的提高了墊板的硬度、密度、平整性以及鉆孔精度，通過本發明樹脂配方制備的墊板有效解決了IC封裝載板鉆孔加工斷針率高的問題，使得0.1mm以下孔徑斷針率從8%降至1%。
S300、往所述中間混合溶液中加入對甲苯磺酸并進行第三次攪拌，攪拌時長為8~12min，最終制得改性酚醛樹脂；進一步，所述第三次攪拌速度為80~100 r/min，較佳地，當第三次攪拌速度為90 r/min，攪拌時長為10min時，可得到混合均勻的改性酚醛樹脂。
進一步，本發明通過在改性酚醛樹脂的制備過程中加入對甲苯磺酸，有效地縮短了膠化時間，從而提高了制程時間，提高了生產效率。
進一步，本發明還提供一種改性酚醛墊板的制備方法，其中，包括步驟：
將紙張浸漬到如上所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為200~220℃、車速為22~26m/min的條件下，制得浸膠紙的含膠量45%-49%,揮發物7.5%-10%,可溶性80%-90%。
較佳地，將紙張浸漬到如上所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為210℃、車速為24m/min的條件下，制得浸膠紙的含膠量47%,揮發物9%,可溶性85%；
將所述多張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板；
較具體地，將10~12張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為160~170℃、層壓壓力為4~6MPa、層壓時間為75~85min。
較佳地，將11張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為165℃、層壓壓力為5MPa、層壓時間為80min。
進一步，所述紙張為牛皮紙、平衡紙、漂白木漿紙或鈦白紙中的一種或多種。
進一步，本發明還提供一種改性酚醛墊板，其中，采用如上所述任意一種制備方法制備得到。
通過本發明方法制備的改性酚醛墊板具有平整性好、耐熱性高、變形小、鉆孔排屑良好、鉆孔無纏絲等特點。
下面通過具體實施例對本發明做進一步的講解：
實施例1
1、改性酚醛樹脂的制備：
a、按配方比將28%的甲醛和25%的苯酚加入反應釜中進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，第一次攪拌速度為50 r/min，攪拌時初步混合溶液的溫度為15℃，攪拌過程中通過添加1.8%的氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值為8.0；調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至53℃；
b、往所述初步混合溶液中加入15%的木質素磺酸鈣和20%的蒸餾水并進行第二次攪拌，得到中間混合溶液，第二次攪拌速度為50 r/min，將所述中間混合溶液加熱至溫度為70℃，并保溫1小時，之后通過添加1%的甲酸調節所述中間混合溶液的pH值為7.0；
c、往所述中間混合溶液中加入4%的對甲苯磺酸并進行第三次攪拌，第三次攪拌速度為80 r/min，攪拌時長為8min，最終制得改性酚醛樹脂。
2、紙張浸膠：
將紙張浸漬到步驟1所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為200℃、車速為22m/min的條件下，制得浸膠紙；
3、壓制
將10張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為160℃、層壓壓力為4MPa、層壓時間為75min。
實施例2
1、改性酚醛樹脂的制備：
a、按配方比將30%的甲醛和27%的苯酚加入反應釜中進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，第一次攪拌速度為75 r/min，攪拌時初步混合溶液的溫度為20℃，攪拌過程中通過添加2.0%的氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值為8.0；調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1.2 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至55℃；
b、往所述初步混合溶液中加入17%的木質素磺酸鈣和23%的蒸餾水并進行第二次攪拌，得到中間混合溶液，第二次攪拌速度為60 r/min，將所述中間混合溶液加熱至溫度為74℃，并保溫1.5小時，之后通過添加1.1%的甲酸調節所述中間混合溶液的pH值為7.0；
c、往所述中間混合溶液中加入5%的對甲苯磺酸并進行第三次攪拌，第三次攪拌速度為90 r/min，攪拌時長為10min，最終制得改性酚醛樹脂。
2、紙張浸膠：
將紙張浸漬到步驟1所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為210℃、車速為24m/min的條件下，制得浸膠紙；
3、壓制
將11張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為165℃、層壓壓力為5MPa、層壓時間為80min。
實施例3
1、改性酚醛樹脂的制備：
a、按配方比將32%的甲醛和29%的苯酚加入反應釜中進行第一次攪拌，得到初步混合溶液，第一次攪拌速度為100 r/min，攪拌時初步混合溶液的溫度為25℃，攪拌過程中通過添加2.2%的氫氧化鈉調節所述初步混合溶液的pH值為8.0；調節完初步混合溶液的pH值后，通過往所述反應釜的外套通入氣壓為1.5 kg/cm2的氣體，使所述初步混合溶液在30min內升溫至57℃；
b、往所述初步混合溶液中加入19%的木質素磺酸鈣和26%的蒸餾水并進行第二次攪拌，得到中間混合溶液，第二次攪拌速度為70 r/min，將所述中間混合溶液加熱至溫度為76℃，并保溫2小時，之后通過添加1.2%的甲酸調節所述中間混合溶液的pH值為7.0；
c、往所述中間混合溶液中加入6%的對甲苯磺酸并進行第三次攪拌，第三次攪拌速度為100 r/min，攪拌時長為12min，最終制得改性酚醛樹脂。
2、紙張浸膠：
將紙張浸漬到步驟1所述的改性酚醛樹脂中，在溫度為220℃、車速為26m/min的條件下，制得浸膠紙；
3、壓制
將12張浸膠紙疊合在一起，通過層壓機壓制得到成品改性酚醛墊板，其中，層壓溫度為170℃、層壓壓力為6MPa、層壓時間為85min。
實施例4、
1、樹脂的制備
a.按配方比先投入水、木質素磺酸鈣，硫酸開始攪拌速度50-100r/min，升溫85-90℃，保溫80min。
b.加入氫氧化鈉,在攪拌速度50-100r/min ，約5min后測PH值應為8-9。
c.加入溶解好的苯酚、甲醛再升溫至80-85℃,并保溫1.5小時，測水數后（有白霧），加入甲酸測PH值為7。
d.攪拌至冷卻40℃以下，攪拌速度60r/m。
e.再加入4%-6%的對甲苯磺酸，溫度為室內常溫，攪拌10min,攪拌速度80-100r/min，放料。
2、紙張浸膠
將紙張(板材厚度1.5MM，紙張10-12張)浸漬步驟1制得的樹脂，在溫度210℃，車速24m/min條件下，制得浸膠紙的含膠量47%,揮發物8.2%,可溶性83%。
3、壓制
將步驟2制得的浸膠紙疊合，在170℃溫度，5.5MPa壓力，80min壓制時間條件下，壓制得到成品板材。
結果：制得改性酚醛墊板表面材質均勻且平整性好、邵氏硬度85-90、變形小（翹曲度< 0.4 %）、高耐熱性160℃/30min，無氣泡、低吸水率（< 0.8% ）、厚度公差小（±0.05mm）、抗剝離強度13.5N/cm、密度1.350～1.450 kg/m3、鉆孔排屑良好，鉆針無纏絲，微孔鉆孔加工斷針率從8%降至1%。
實施例5
1、樹脂的制備
a.先投入水、甲醛開始攪拌，速度50-100r/min，升溫至80-85℃。
b.加入氫氧化鈉,攪拌速度50-100r/min ，約5min后測PH值應為8.5-9。
.加入溶解好的苯酚、木質素磺酸鈣再升溫至80-85℃,并保溫1.5小時，測水數后（有白霧），加入甲酸測PH值為7。
d.攪拌至冷卻40℃以下，攪拌速度60r/m。
e.再加入4%-6%的對甲苯磺酸，溫度為室內常溫，攪拌10min,攪拌速度80-100r/min，放料。
2、紙張浸膠
將紙張(板材厚度1.5MM，紙張10-12張)浸漬步驟1制得的樹脂，在溫度220℃，車速24m/min條件下，制得浸膠紙的含膠量48%,揮發物9%,可溶性85%。
3、壓制
將步驟2制得的浸膠紙疊合，在170℃溫度，5.5MPa壓力，85min壓制時間條件下，壓制得到成品板材。
結果：表面材質均勻且平整性好、邵氏硬度85-92、變形小（翹曲度< 0.4 %）、高耐熱性160℃/30min，不起泡、低吸水率（< 0.9% ）、厚度公差小（±0.05mm）、抗剝離強度13.0N/cm、密度1.320～1.425 kg/m3、鉆孔排屑良好，鉆針無纏絲，微孔鉆孔加工斷針率從8%降至1%。
綜上所述，本發明提供了一種改性酚醛樹脂、墊板及其制備方法，所述墊板是由紙張在改性酚醛樹脂中經浸膠工藝熱壓制備而成、其中所述改性酚醛樹脂中添加了對甲苯磺酸，有效的縮短了膠化時間，從而提高了生產效率，并且樹脂中添加的木質素磺酸鈣不僅有利于減小墊板翹曲，還有效地提高了墊板的硬度、密度、平整性以及鉆孔精度，同時采用本發明提供的墊板還能有效解決IC封裝載板鉆孔加工斷針率高的問題。
應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。