[发明专利]萘酚酚醛型氰酸酯树脂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子聚合物合成领域，特别涉及一种萘酚酚醛型氰酸酯树脂及其合成方法。

背景技术

氰酸酯树脂具有优异的介电性能、耐热性、力学性能和工艺加工性，其在航空航天、电子技术等高科技领域得到了广泛应用，也取得了很多令人瞩目的进展。

双酚A型氰酸酯树脂组合物具有优异的介电性能、耐热性、耐化学性、粘合性等，因此在高频电路基板、IC封装载板等领域得到广泛应用。但是，其固化物存在吸水率高，耐湿热性不足的问题，并且其弹性模量等力学性能也不能满足高端基板的性能需求。

DCPD型氰酸酯树脂组合物具有优异的介电性能、耐热性、耐湿热性，良好的力学性能，广泛应用在高频电路基板、高性能复合材料领域。但是其阻燃性较差，不能满足高端基板的性能需求。

酚醛型氰酸酯树脂在一般工艺条件下固化后，固化物吸水率大，耐湿热性差，不能满足高端基板的性能需求。并且酚醛型氰酸酯树脂本身阻燃性不佳，为达到无卤无磷阻燃的需求，通常需要添加更大量的无机填料来实现阻燃，但是随之带来加工性的下降。

美国专利(US20050182203、US20060084787)公开了联苯型氰酸酯树脂、萘酚芳烷基型氰酸酯树脂，此两类氰酸酯树脂固化物有较低的吸水率，优良的耐热性、耐湿热性、阻燃性，其组合物不需添加很大量无机填料，即可实现无卤无磷阻燃。可以解决上述双酚A型、DCPD型、酚醛型氰酸酯树脂遇到的耐湿热性、阻燃性不佳，加工性下降等问题。但是，随着半导体封装技术的发展，对基板材料的耐热性、力学性能等提出了更高的要求。而联苯型氰酸酯树脂、萘酚芳烷基型氰酸酯树脂由于联苯基、芳烷基的存在，降低了其交联密度，从而降低了氰酸酯树脂固化物的力学性能和耐热性等。

中国专利(CN03146583)公开了一种共聚型酚醛氰酸酯树脂及其合成方法，该类氰酸酯树脂具有较高的耐热温度和残碳率，被用作耐高温材料和耐烧蚀材料。在该专利中，采用向合成的共聚酚醛树脂、溴化氰的混合溶液中滴加三乙胺的方式来合成共聚型酚醛氰酸酯树脂。但此合成方法产率低，产物杂质含量高，不能满足高端电子材料对基体树脂的性能需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种萘酚酚醛型氰酸酯树脂，能够提供高端封装基板所需要的优良耐热性、耐湿热性、力学性能和加工性。

本发明的另一目的在于提供一种上述萘酚酚醛型氰酸酯树脂的合成方法，以萘酚酚醛树脂及卤化氰为原料，以三烷基胺为催化剂，通过同时滴加三烷基胺和萘酚酚醛树脂溶液减少副反应的进行，得到的萘酚酚醛型氰酸酯树脂纯度较高，大于99.0％。

为实现上述目的，本发明提供一种萘酚酚醛型氰酸酯树脂，该萘酚酚醛型氰酸酯树脂的结构式如(1)式所示：

其中，R1、R2、R3为：H原子、烷基或芳烷基，n为1～50的整数。

该萘酚酚醛型氰酸酯树脂由如下(2)式所示结构式的萘酚酚醛树脂为原料合成制得：

其中，R1、R2、R3为H原子、烷基或芳烷基，n为1～50的整数。

同时，本发明还提供一种上述萘酚酚醛型氰酸酯树脂的合成方法，包括如下步骤：

步骤1：将萘酚酚醛树脂、催化剂溶于有机溶剂中，并充分搅拌使之溶解、混合均匀；

步骤2：将溶剂、卤化氰加入反应釜中，并充分搅拌使之混合均匀；

步骤3：保持步骤2温度稳定在0℃～-20℃，将步骤1中混合均匀的溶液滴加到步骤2体系中，滴加完毕后，继续反应2～5小时；

步骤4：结束反应后过滤掉反应生成的盐，将所得滤液经酸洗-水洗至中性，之后通过分液萃取，去除体系中的水；

步骤5：将步骤4得到的组分进一步减压蒸馏，除去溶剂，得到如(1)式所示的褐色固体萘酚酚醛型氰酸酯树脂。

上述萘酚酚醛树脂的结构式如(2)式所示：

其中，R1、R2、R3为：H原子、烷基或芳烷基，n为1～50的整数。

所述步骤1、2中各组分的投料比如下：

萘酚酚醛树脂(当量)      1.0；

卤化氰(当量)            1.1～2.0；

催化剂(当量)            1.0～1.5。

所述卤化氰为：氯化氰或溴化氰，优选氯化氰。

所述催化剂为：三烷基胺，优选三乙胺。

所述溶剂为：醚类、酮类、酯类、氯代烃、芳烃、四氢呋喃中的单一溶剂或混合溶剂，优选二氯甲烷或三氯甲烷。