[發明專利]一種雙酚芴環氧樹脂的制備工藝

在審

• 申請號: 201610113410.6
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105754071A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 林新冠;林仁宗;周冰;湛愛冰
• 申請（專利權）人: 宏昌電子材料股份有限公司
• 主分類號: C08G59/06
• 分類號: C08G59/06
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

技術領域

本發明涉及環氧樹脂領域，尤其涉及一種雙酚芴環氧樹脂的制備工藝。

背景技術

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物。分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特征，環氧基團可以位于分子鏈的末端、中間或成環狀結構。環氧樹脂具有優異的附著力、機械性能、電氣性能，廣泛應用于涂料、電子元器件、建筑材料、航天材料等。

目前市面上的環氧樹脂主要是雙酚A型環氧樹脂，其制備方法一般是以雙酚A與環氧氯丙烷經過反應得到。雙酚A型環氧樹脂具有流動性好，力學性能高，價格低等優點性能可以滿足大多數領域需求，但該類樹脂基體中含有大量反應生成的羥基等極性基團，吸水率高，吸水后性能顯著下降，還存在耐熱性能不高等問題，限制其在高端領域的應用。

環氧樹脂具有優異的絕緣性和耐熱性，還被廣泛的應用于電子器件的密封材料中。隨著半導體器件越來越高度集成，封裝尺寸和厚度進一步減少，環氧樹脂的可靠性有待進一步提高。環氧樹脂中痕量存在的鹵素基團會發生水解導致絕緣性能降低和導線腐蝕，不利于電子器件的安全性能。普通的環氧樹脂總氯含量大約為1600ppm-2500ppm，限制其在高端封裝領域的應用。根據國際電工委員會制訂的國際標準IEC61249-2-21，電子元器件總氯含量要求小于900ppm，為達到這一要求，工程師需在配方中添加大量不含鹵素的填料、固化劑，限制了配方選擇空間。開發低吸水率、低總氯含量、高耐熱的環氧樹脂是目前電子封裝領域亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種雙酚芴環氧樹脂的制備工藝。本發明得到的雙酚芴環氧樹脂具有高折射率、優異的耐熱性、低吸水性、總氯含量降至900ppm-1200ppm，可應用于高度集成電子元器件的封裝和光學元器件的制備。

為實現上述目的，本發明采取以下的技術方案：

本發明的雙酚芴環氧樹脂的制備工藝，包括：催化接枝反應、閉環反應、精制反應、脫鹽、濃縮、鹽水處理工序；

所述催化接枝反應工序包括：在催化劑存在的條件下使雙酚芴和環氧氯丙烷進行接枝反應；所述雙酚芴和環氧氯丙烷的摩爾比為1：5～1：20，反應時間為2～10小時，反應溫度為30～90℃；所述催化劑為堿金屬、堿土金屬鹽中至少一種或者為叔胺類、銨鹽類中至少一種；

進一步的，所述接枝反應的雙酚芴和環氧氯丙烷反應摩爾比為1：8～1：15。

進一步的，所述接枝反應的催化劑為堿金屬、堿土金屬鹽中至少一種時，催化劑添加量與雙酚芴摩爾比為0.01～0.5；所述接枝催化劑為叔胺類、銨鹽類中至少一種時，催化劑添加量為雙酚芴總質量的0.03～3％。

進一步的，所述接枝反應的催化劑為堿金屬、堿土金屬鹽中至少一種時，催化劑添加量與雙酚芴摩爾比為0.1～0.3；所述接枝催化劑為叔胺類、銨鹽類中至少一種時，催化劑添加量為雙酚芴總質量的0.05～2％。

進一步的，所述接枝反應時間為2～8小時，反應溫度為50～80℃。

所述閉環反應工序包括：雙酚芴與環氧氯丙烷接枝反應后，在堿金屬或堿土金屬鹽作用下脫除氯原子，生成環氧基的過程；堿金屬或堿土金屬鹽采用定量泵加入或分批多次加入；所述堿金屬或堿土金屬鹽添加量與雙酚芴的摩爾比為1：1～5：1；

閉環反應溫度為30～90℃，反應時間為2～5小時，閉環反應在100～300torr真空度下進行；

進一步的，所述閉環反應溫度為50～80℃；閉環反應時間為2～3小時；所述閉環反應真空度為150～250torr。

進一步的，所述閉環反的堿金屬或堿土金屬鹽添加量與雙酚芴的摩爾比為1：1～3：1。

所述精制反應工序包括：精制過程中先通過加熱和抽真空的方式對體系中過量的環氧氯丙烷進行回收，然后向反應體系中加入非反應性非水性溶劑降低體系粘度；再加入過量的堿金屬或堿土金屬鹽；所述的非反應非水性溶劑為無官能基、不溶于水的有機溶劑，所述有機溶劑為正己烷、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、二氧六環中的至少一種；所述有機溶劑的量為體系中雙酚芴環氧樹脂含量的30％～70％；精制反應加入堿金屬或堿土金屬鹽的量為雙酚芴環氧樹脂中氯摩爾含量的1～5倍；精制反應溫度為60～110℃，反應時間為2～15小時；

進一步的，所述精制反應加入堿金屬或堿土金屬鹽的量為雙酚芴環氧樹脂中氯摩爾含量的1～3倍。

進一步的，所述精制反應溫度為60～100℃，反應時間為2～10小時。