[發明專利]一種含氟硅芳炔基樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201910352617.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110041528B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 齊會民;陳元俊;朱亞平;王帆
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G77/24
• 分類號: C08G77/24;C08G77/20;C08G77/06
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 胡紅芳

本發明涉及一種含氟硅芳炔基樹脂及其制備方法。所述含氟硅芳炔基樹脂的分子結構特征在于含有氟硅烷和芳炔基團，其制備方法是以二乙炔基苯、含氟氯硅烷為原料，在惰性氣體保護下分三步反應合成含氟硅芳炔基樹脂，簡化了工藝流程，反應時間短，工藝條件易于控制，后處理過程簡單。含氟硅芳炔基樹脂具有優異的耐熱性能、低介電常數和介電損耗，既可以用于制備先進樹脂基復合材料，也可為低介電常數材料，在航天航空、電子信息領域擁有廣泛的應用。

技術領域

本發明屬于低介電常數樹脂及其制備技術領域，具體明涉及一種低介電常數的含氟硅芳炔基樹脂，也涉及到該含氟硅芳炔基樹脂的制備方法。

背景技術

隨著電子信息技術的迅速發展，電子產品的發展方向為輕量薄型化、高性能化和多功能化，特別是超大規模集成電路(ULSI)的特征尺寸按摩爾定律在不斷縮小，對材料的耐高溫性能和低介電常數性能提出了更高的要求；另一方面，航空航天技術的快速發展對耐高溫透波材料的性能也提出了更高的要求。

高性能樹脂，如環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂和聚酰亞胺樹脂等，因具有優良的耐熱性能，較高的力學強度和較低的介電常數和介電損耗，而廣泛應用于電子信息、航空航天領域。隨著技術進步，這些傳統有機樹脂的介電性能和耐高溫性能已不能滿足高超音速飛行器、超大規模集成電路和芯片的需求。

聚芳基乙炔樹脂是由芳炔基單體預聚合制備的樹脂體系，可通過炔基交聯固化，形成高度交聯結構，具有良好的工藝性能、低介電性能和優異的耐高溫性能，聚芳基乙炔樹脂作為耐高溫透波材料在航空航天領域得到應用。含硅芳炔樹脂是在聚芳基乙炔樹脂結構中引入硅烷結構，改善了聚芳基乙炔樹脂的耐熱性能和力學性能，具有良好的加工性能、突出的耐熱性能、優異的介電性能和高溫陶瓷化性能。含氟原子的化合物具有低的分子極化率和低的介電常數，在樹脂分子結構中引入氟元素，可以改善樹脂的介電性能。如美國專利US6451436公開了一種含氟硅氧烷涂層，其介電常數達到3以下，最低可到1.9。國際專利WO2017/192682公開了一種可交聯的含氟硅酮樹脂，具有低折光指數和低介電常數。房強等人合成含聯萘單元和雙(三氟甲基)苯單元的單體進行縮聚反應，制備了低介電常數的材料應用于印刷電路板，有效的降低電路板的信號延遲與功率損耗。日本專利JP2016166347公開了一種采用含氟樹脂作填料，得到低介電的環氧樹脂組合物，用于高頻印刷線路板。但以上報道的低介電材料中，其耐熱性能還比較低。中國發明專利CN103772981公開了一種采用氟化石墨烯改性環氧樹脂或聚酰亞胺樹脂，得到一種低介電常數復合材料膠液，脫除溶劑固化后，具有較好的熱穩定性和低介電常數，但該膠液需溶液狀態澆模，工藝性需要改善。

本發明的含氟硅芳炔基聚合物是用含氟氯硅烷與芳炔基格氏試劑反應，將含氟硅烷鏈段引入到芳基乙炔樹脂結構中，合成的一種新穎結構的含氟硅烷鏈段和芳炔基的含氟硅芳炔聚合物。該聚合物的側鏈結構中含有氟元素，主鏈結構含硅烷芳炔基，室溫下為粘稠狀液體，具有良好的工藝性能，在熱和催化劑的作用下通過碳碳三鍵發生交聯固化，形成高度交聯的含氟硅鏈段的芳環結構，賦予材料低介電常數和優異耐熱性能，以滿足航空航天和電子信息的領域發展的需求。。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種具有優良工藝性能的耐高溫低介電常數的含氟硅芳炔基樹脂。

本發明的目的之二是提供所述含氟硅芳炔基樹脂的制備方法，通過芳炔基格氏試劑與含氟氯硅烷進行縮合反應，制備得到所述含氟硅芳炔基樹脂。

為了達到所述發明目的，采用技術方案具體如下：

一種含氟硅芳炔基樹脂，具有如下結構式：

其中R₁、R₂、R₃代表氫、含碳1-15的烷基、芳基、含碳1-20的含氟烷基、含氟芳基、烯烴基，且R₁、R₂、R₃至少一個是含氟烷基或含氟芳基；n、m為0～15的整數且不同時為0。