[发明专利]氰酸酯/双马来酰亚胺共固化树脂及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氰酸酯/双马来酰亚胺共固化树脂及其制备方法、应用。

背景技术

氰酸酯是一类具有优良介电性能、力学性能、耐热性、低吸水率的热固性树脂，在高性能电路板、透波结构材料和高韧性结构材料等领域有着广泛的应用前景，也是高技术领域发展必不可少的材料之一。双马来酰亚胺树脂是一类耐热性很好的热固性树脂(玻璃化转变温度230～340℃)，将氰酸酯与双马来酰亚胺组合起来构成改性树脂，预期可以综合两者的优点，得到具有较高耐热性和力学性能的树脂材料。

US 4110364最早提出了氰酸酯/双马来酰亚胺改性树脂体系，该体系主要由双酚A型氰酸酯与二苯甲烷型双马来酰亚胺构成，在此基础上发展了一种“BT树脂”，应用于电子封装基板的制造中。US 5886134采用含醚键结构的双马来酰亚胺与氰酸酯构成改性树脂体系。

然而，通过多种分析手段研究的结果表明，上述专利中氰酸酯/双马来酰亚胺的固化过程中，两种树脂不能发生共固化反应，只能分别单独固化，并最终形成一种互穿网络聚合物(IPN)。(参考文献：Hamerton I.，Herman H，Mudhar A K，Chaplin A，Shaw S J，Multivariate analysis of spectra of cyanate ester/bismaleimide blends andcorrelations with properties，Polymer，2002，43(11)：3381-3386)。这种IPN结构聚合物具有双玻璃化转变温度，材料的使用温度受到低玻璃化转变温度一方的限制，使得改性树脂的耐热性不高。

为了提高氰酸酯/双马来酰亚胺改性树脂的耐热性，化学共聚是有效方法，通过在IPN网络之间引入交联点，在两种固化网络之间引入交联结构来提高树脂的耐热性。对于氰酸酯/双马来酰亚胺体系而言，一种可行的方法是合成分子结构中同时含有-OCN、烯丙基或马来酰亚胺(maleimide)基团的活性单体，将其加入到氰酸酯/双马来酰亚胺改性树脂体系中，在固化时，-OCN与氰酸酯单体反应、烯丙基或maleimide基团则与双马来酰亚胺单体反应，活性单体扮演了交联剂的角色(参考文献：1、Chaplin A，Hamerton I，Howlin B J，Barton J M，Development of Novel Functionalized Aryl Cyanate Ester Oligomers.1.Synthesis and Thermal Characterization of the Monomers，Macromolecules，1994，27(18)：4927-4935；2、Hamerton I，Barton J M，Chaplin A，Howlin B J，Shaw S J，The development of novel functionalized aryl cyanate esters.Part 2.Mechanicalproperties of the polymers and composites，Polymer，2001，42：2307-2319)，它在两种固化网络之间引起交联，即形成交联的互穿网络聚合物(LIPN)。因而，这种方法是一种“间接”的共固化反应。

US4,683,276，US4,731,426，US4,769,440，US4,820,798公布了由氰酸酯化双马来酰亚胺单体与氰酸酯(或双马来酰亚胺、环氧等)构成的改性树脂体系，主要是通过分子结构中同时含有氰酸酯官能团和马来酰亚胺官能团的单体来实现氰酸酯与双马来酰亚胺共固化。

US6,616,984公布了在氰酸酯/双马亚酰亚胺体系中，加入分子结构中同时含有不饱合键和环氧官能团的交联剂，并通过光固化来实现两组分的共固化反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种具氰酸酯/双马来酰亚胺共固化树脂及其制备方法、应用。

本发明提出的氰酸酯/双马来酰亚胺共固化树脂，由氰酸酯单体、双马来酰亚胺单体和双噁唑啉化合物组成，其组份的质量百分比为：

氰酸酯单体                10-90％

双马来酰亚胺单体          9-60％

双噁唑啉化合物            1-30％。