[發(fā)明專(zhuān)利]含籠形倍半硅氧烷低介電氰酸酯雜化樹(shù)脂的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910232479.0
• 申請(qǐng)日: 2009-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102079874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪信;趙春寶;楊緒杰;楊勇;張楠楠;蘇磊;陸路德;劉孝恒;郝青麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L79/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L79/04;C08L83/04;C08L63/00;C08G73/06;C08G59/40
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低介電氰酸酯雜化樹(shù)脂的制備技術(shù)，特別是一種含籠形倍半硅氧烷低介電氰酸酯雜化樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

氰酸酯(CE)樹(shù)脂是一種具有優(yōu)異的介電性能、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及卓越的物理力學(xué)性能的熱固性樹(shù)脂。其優(yōu)異的綜合性能使其在宇航復(fù)合材料中備受關(guān)注，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。目前氰酸酯在宇航材料中主要應(yīng)用于高頻高速宇航通訊電子設(shè)備的印刷電路板(PCB)、航空航天結(jié)構(gòu)部件、隱身材料、高性能雷達(dá)天線(xiàn)罩及通訊衛(wèi)星等。由于CE單體聚合后的交聯(lián)密度大，大分子中三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致CE固化物存在性脆、斷裂韌性差等缺陷。加上電子產(chǎn)品正朝著高頻化、功能化和高性能化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的氰酸酯樹(shù)脂在介電性、耐熱性及力學(xué)等性能方面難以滿(mǎn)足要求，必須對(duì)其進(jìn)行改性。目前，用熱固性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂、橡膠彈性體、含不飽和雙鍵的化合物改性CE及將不同結(jié)構(gòu)的CE單體共聚或共混等取得了較大的進(jìn)展。

籠形倍半硅氧烷(簡(jiǎn)稱(chēng)POSS)是一種具有分子內(nèi)有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)的籠形分子，被認(rèn)為是近50年來(lái)首次開(kāi)發(fā)成功的一種全新概念的納米材料。POSS的分子直徑很小，大約為1～3納米，可以看作是最小的二氧化硅粒子。由于POSS本身具有低介電常數(shù)、高耐熱、高強(qiáng)度及阻燃等特性，在改性聚合物方面具有普通無(wú)機(jī)納米材料無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。POSS外圍連接有許多有機(jī)取代基，與聚合物之間有較好的相容性，很容易通過(guò)共聚或接枝等方式引入到高分子主鏈或交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，形成有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化聚合物，以滿(mǎn)足各種不同聚合物的改性需要。

Liang?K等用含羥基的POSS制備了氰酸酯納米復(fù)合材料(Liang?K，Li?G，Toghiani?H，Koo?J-H，Pittman?Jr?C?U.Cyanate?ester/polyhedral?oligomeric?silsesquioxane(POSS)nanocomposites：synthesis?and?characterization.Chem.Mater.，2006，18：301-312)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，少量POSS的引入，可以使得復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量得到一定的提高。Cho?HoSouk等將兩種不同結(jié)構(gòu)的含氨基苯基POSS加入到同樣型號(hào)的氰酸酯樹(shù)脂中制備CE/POSS納米復(fù)合材料(Cho?H-S，Liang?K，Chatterjee?S，Pittman?Jr?C?U.Synthesis，morphology，and?viscoelastic?properties?of?polyhedral?oligomeric?silsesquioxane?nanocomposites?with?epoxy?and?cyanate?ester?matrices.Journal?of?Inorganic?and?Organometallic?Polymers?and?Materials，2005，15(4)：541-553)。POSS雖然能以納米尺度分散于聚合物中，但復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g)卻略有降低。Lu?T等用縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷在甲基異丁基酮為溶劑的體系中水解得到八縮水甘油醚氧基丙基倍半硅氧烷，利用其環(huán)氧基團(tuán)參與固化反應(yīng)，制得氰酸酯雜化材料(Lu?T，Liang?G，Guo?Z.Preparation?and?Characterization?of?Organic-Inorganic?Hybrid?Composites?Based?on?Multiepoxy?Silsesquiozane?and?Cyanate?Resin.Jounal?of?Applied?Polymer?Science，2006，101：3652-3658)。POSS的加入能顯著提高樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性和阻燃性能。上述有關(guān)研究中主要討論了氰酸酯/POSS復(fù)合材料熱性能和力學(xué)性能等，并沒(méi)有涉及介電性的研究。