[发明专利]多官能团低介电环氧树脂单体及其合成方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多官能团低介电环氧树脂单体及其合成方法与应用，尤其是一种含有多个环氧基官能团树脂单体的合成方法及应用，属于高分子材料领域。

背景技术

目前，提高环氧树脂复合材料耐高温性能主要从以下两方面着手。第一方面，通过环氧树脂或固化剂本身引入新的耐高温的结构，比如提高环氧树脂的官能度、引入苯环、多元芳香环、酰亚胺、液晶环氧结构等。第二方面，通过采用共混、共聚等方法对环氧树脂进行改性，比如使用耐热的酰亚胺、有机硅对环氧树脂进行改性，将纳米粒子与环氧树脂进行复合等等。而降低介电常数的方法通常是向聚合物中引入非极性基团或降低聚合物的密度，如引入大的刚性分子或纳米空洞等。但是通常情况下，在降低介电常数的同时提高耐热性具有一定的难度。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有环氧树脂复合材料提高耐高温性能和降低介电常数方面存在的问题，提出了本发明。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种多官能团低介电环氧树脂单体，以脂肪族类基团为主干，同时含有多个环氧基团，具有低介电常数和耐高温性能双重特性。

本发明还提供一种多官能团低介电环氧树脂单体的合成方法，主要通过在分子主链上引入非极性的脂肪族基团，同时提高分子的环氧官能度。

本发明还提供一种多官能团低介电环氧树脂单体的应用，主要应用于高性能介质层材料、耐高温胶黏剂、纤维增强预浸料、电子封装材料和基板材料上等。

按照本发明提供的技术方案，一种多官能团低介电环氧树脂单体，具有通式(Ⅰ)：

(Ⅰ)；其中，R为脂肪族类二取代基。

所述通式(Ⅰ)中，R为1，4-亚环己基、亚甲基、1，2-亚乙基、亚苯基或亚联苯基。

一种多官能团低介电环氧树脂单体的合成方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)在反应容器中将1摩尔的双烷基苯胺和10-20摩尔的环氧氯丙烷于50-80℃条件下搅拌3-20小时进行开环反应，反应结束后，冷却至室温，除去未反应的环氧氯丙烷；

(2)向反应容器中再加入5-10摩尔的无机碱，加热升温至50-60℃，并在此温度下搅拌3-20小时进行闭环反应得到所述的环氧树脂单体。

所述步骤(1)中加入醇类和水，所述醇类为乙醇、正丙醇、异丙醇，正丁醇、异丁醇、乙二醇，丙三醇、丙二醇或丁二醇，其中的一种或混合。

所述无机碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钡。

所述双烷基苯胺的结构式为：，其中，R为1，4-亚环己基、亚甲基、1，2-亚乙基、亚苯基或亚联苯基。

一种多官能团低介电环氧树脂单体在高性能介质层材料、耐高温胶黏剂、纤维增强预浸料、电子封装材料或基板材料上的应用。

将1摩尔的多官能团低介电环氧树脂单体和3.2-4摩尔的固化剂加入到容器中，搅拌均匀后，向其中加入占树脂单体和固化剂总质量3-5‰的固化促进剂，混合均匀；然后将所述混合物进行灌模制备块材，或者直接涂覆在基底上制备薄膜，加热固化得到环氧树脂块材或薄膜。

所述固化剂为4-甲基六氢邻苯二甲酸酐，促进剂为2-乙基-4-甲基1-氰基乙基咪唑。

相对于普通环氧树脂，由本发明所述多官能团低介电环氧树脂单体合成的聚合物具有高模量(室温下达到3.3GPa)、高玻璃化转变温度(大于200℃)和较高的热分解温度，在氮气中5％分解温度为290℃以上，具有较好的热稳定性。同时，它们具有较低的介电常数3.77(1MHz)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为环氧树脂固化物的热重分析曲线，其中，实线为由实施例1的产物合成的环氧树脂固化物的热重分析曲线，虚线为由实施例2的产物合成的环氧树脂固化物的热重分析曲线；横坐标为温度，单位为℃；纵坐标为重量，单位为％。