[发明专利]一种具有低介电常数含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物的制备及应用

说明书

本发明涉及一种具有低介电常数含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物的制备及应用，属于聚合物制备技术领域。本发明制备的含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物，由于含氟基团和具有本征低介电常数的苯并恶嗪基团的存在，使得其具有较低的介电常数；苯并恶嗪基团和环氧基团在高温下均可以发生交联，抑制介电损耗的升高。此外，恶嗪环高温开环固化后生成的分子内氢键有助于降低表面能，所以疏水性的提高。另外本发明采用烯烃易位聚合制备共聚物，分子量可控，反应时间较短，操作简单，转化率高。本发明制备的含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物具有低介电常数、低介电损耗和优异的耐湿性，可应用于电子封装材料。

技术领域

本发明涉及一种具有低介电常数含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物的制备及应用，属于聚合物制备技术领域。

背景技术

苯并恶嗪具有高热稳定性、低吸水率、优异的热稳定性、本征低介电常数和固化时无小分子放出等特点，被用于电子行业。此外，苯并恶嗪具有极大的分子设计灵活性，可以与多种基团反应以获得需要的性能。近年来，5G的普及及快速发展带动了高频高速集成电路的发展，这对封装技术及材料提出了更高的要求。氟原子的极性较低，引入含氟结构尤其是三氟甲基能够显著降低材料的介电常数。

环氧树脂具有优异的介电性能、力学性能、耐腐蚀性能、粘结性能以及工艺性能好等优势，在电子电器领域得到广泛的使用，环氧树脂作为常用的电子封装材料，对集成电路起着重要的支撑和保护作用。传统的环氧树脂的热稳定性及介电性能难以满足新一代半导体封装的需求。因此，将苯并恶嗪基团、含氟基团和环氧基团通过降冰片烯的双键反应制备的含氟苯并恶嗪环氧树脂具有介电常数低、介电损耗低和热稳定性能优良等优势，可应用于电子封装材料、微电子器件、覆铜板等领域。

发明内容

本发明提供了一种具有低介电常数含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物的制备和应用。

具有低介电常数含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物，其特征在于，其结构式如式1所示：

m₁为15-180的任意自然数，m₂为15-180的任意自然数，m₃为8-130的任意自然数。

优选的，上述含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物，其数均分子量为10000-180000。

优选的，上述含氟苯并恶嗪环氧树脂共聚物的制备方法是将降冰片烯基苯并恶嗪、降冰片烯基环氧乙烷甲基酯和降冰片烯含氟酯直接与溶剂混合，在15-35℃下在Grubbs2^nd的催化作用下经烯烃易位聚合反应6-12h，反应结束后旋蒸除去溶剂，于马弗炉中经多段式升温加热处理。

进一步的，所述的降冰片烯基苯并恶嗪、降冰片烯基环氧乙烷甲基酯和降冰片烯含氟酯的摩尔比为1-12:1-12:0.5-9；Grubbs 2^nd的用量为将降冰片烯基苯并恶嗪、降冰片烯基环氧乙烷甲基酯和降冰片烯含氟酯共聚物总质量的0.2-3wt％。

进一步的，所述的多段式升温加热处理为室温加热至150～180℃，保温30～60min；升温至210～240℃，保温60～120min，第一阶段升温速率为5～10℃/min，第二阶段升温速率为10～20℃/min。

进一步的，所述的降冰片烯基苯并恶嗪，其结构式如式2所示：

进一步的，所述的降冰片烯基苯并恶嗪由羟基苯并恶嗪与5-降冰片烯-2-羧酸在45-80℃于四氢呋喃中经酯化反应反应12-48h，反应结束冷却至室温后旋蒸除去溶剂。

进一步的，所述的羟基苯并恶嗪为对甲基羟基苯并恶嗪、对叔丁基羟基苯并恶嗪和对三氟甲基羟基苯并恶嗪。

进一步的，羟基苯并恶嗪与5-降冰片烯-2-羧酸的摩尔比为1.0:1.0-1.2。

附图说明