[發明專利]一種含氟低介電氰酸酯改性樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610880331.8
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN106633054B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 顧軍渭;董文彩;唐玉生;孔杰;徐爽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種含氟低介電氰酸酯改性樹脂及其制備方法，以間三氟甲基苯酚mTFMP和環氧氯丙烷ECH為原料，通過烷基化反應制備低介電含氟化合物2?((3?(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷mTFMPMO，并將其加入到雙酚A型氰酸酯BADCy樹脂基體中，經均勻混合、排除氣泡后，倒入預熱好的模具中，澆注成型制備mTFMPMO?co?BADCy改性樹脂。本發明的mTFMPMO?co?BADCy改性樹脂具有極優的介電性能、突出的力學性能和優異的耐熱性能等優點。

技術領域

本發明涉及一種低介電改性樹脂，特別是一種含氟低介電氰酸酯改性樹脂，還涉及這種含氟低介電氰酸酯改性樹脂的制備方法。

背景技術

氰酸酯(CE)樹脂綜合了雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂和聚酰亞胺(PI)樹脂的耐高溫性和環氧樹脂(EP)的良好工藝性，在寬廣的溫度和頻率范圍內具有穩定的低介電常數(ε)和介質損耗角正切值(tanδ)，且兼具優異的機械性能、耐熱性能和熱穩定性，低的吸濕性，良好的阻燃性及較高的尺寸穩定性等，廣泛應用于航天航空及微電子工業領域，尤其是雷達天線罩和衛星天線系統等。

相比BMI、PI和EP而言，CE樹脂的ε和tanδ更低，但距離理想全波段、高性能雷達罩的應用還存在很大的差距。目前，通常采用與低介電材料共混或與反應型低介電改性劑共聚來降低CE樹脂的ε和tanδ。含氟聚合物因其較大的自由體積，小偶極子距和C-F鍵的低極化性而擁有較低的ε和tanδ。因此，將具有低ε和tanδ、優異耐熱性的含氟化合物引入到氰酸酯樹脂基體中，有望設計制備出低介電和耐高溫的氰酸酯樹脂。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種含氟低介電氰酸酯改性樹脂。該方法采用以間三氟甲基苯酚(mTFMP)和環氧氯丙烷(ECH)為原料，經烷基化反應合成低介電含氟化合物2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷(mTFMPMO)，共聚改性BADCy樹脂基體，制備具有極優介電性能和突出力學性能的mTFMPMO-co-BADCy改性樹脂。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種含氟低介電氰酸酯改性樹脂，組份包括80～95重量份的的雙酚A型氰酸酯樹脂、5～20重量份的2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷和0.1重量份的二月桂酸二丁基錫。

所述的2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷的結構式為

本發明還提供一種上述含氟低介電氰酸酯改性樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(a)將質量比為16.2：16.6的間三氟甲基苯酚和碳酸鉀在過量丙酮回流下于110～120℃反應30min；然后加入過量環氧氯丙烷繼續在110～120℃下反應4～5h；所述環氧氯丙烷和間三氟甲基苯酚的質量比為46.3～64.8：16.2；反應結束后，用水和二氯甲烷對反應產物萃取10次，其中，水、二氯甲烷和間三氟甲基苯酚的質量比為500：150：16.2；再通過旋轉蒸發濃縮并在硅膠柱上層析得到2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷，將2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷在60℃真空條件下干燥12h；

(b)取80～95重量份的雙酚A型氰酸酯樹脂于150℃下磁力攪拌30min至澄清液體；再加入5～20重量份的2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷，在150℃下繼續攪拌30～60min；再滴加0.1重量份的二月桂酸二丁基錫繼續攪拌2～5min，得到混合均勻的混合液；

(c)將混合液置于150℃真空下脫泡20～40min，真空度低于-90kPa；隨后倒入150℃的預熱模具中，依次在180℃下保溫2h、在200℃下保溫6h進行固化，冷卻至室溫后在220℃下后固化處理2h，得到含氟低介電氰酸酯改性樹脂。