[發明專利]一種含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 202010026110.0
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111205462B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 趙士貴;馮瀟;步真霞;王衍昭;宋楠楠;周傳健;張晨
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08G77/24
• 分類號: C08G77/24;C08G77/18;C08G77/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發明提供一種含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂的制備方法；本發明制備方法如下：將全氟環丁基芳基醚硅烷、烷氧基硅烷、酸性催化劑的水溶液與溶劑混合均勻，經水解縮合反應、中和、過濾、減壓蒸餾得到預聚物；預聚物經階梯升溫固化得到含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂。本發明制備方法簡單，反應易于進行，操作簡單，成本低；所得硅樹脂具有低介電常數以及良好的應用穩定性、熱穩定性。

技術領域

本發明涉及一種含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂的制備方法，屬于改性有機硅樹脂制備技術領域。

背景技術

有機硅樹脂是以Si-O-Si為主鏈，硅原子上連接有有機基團，具有高度交聯網狀結構的熱固性聚有機硅氧烷。有機硅樹脂具有優良的耐熱、耐老化、耐候和電絕緣性能等，廣泛用于航空航天、核電站和軍事武器等領域。

近代高科技的迅速發展，對材料的綜合性能提出了更高的要求。如透波材料用硅樹脂復合材料，對硅樹脂基體的耐熱性和介電性能也提出了更高的要求。為了提高硅樹脂的性能，改性硅樹脂的制備已成為研究熱點。如，中國專利文獻CN104448320A公開了一種含三氟乙烯氧基苯基硅樹脂的制造方法和應用；通過將含三氟乙烯氧基苯基的烷氧基硅烷單體和多種烷氧基硅烷單體水解共聚反應制備得到。該發明所得改性硅樹脂的折光率、耐溫性以及介電性能得到改善，可在微電子工業、電器和航空航天等領域中用作高性能樹脂基體或封裝材料；但該發明制備的硅樹脂中含有三氟乙烯基，三氟乙烯基為不穩定官能團，可在高溫下發生反應；同時，由于上述硅樹脂在逐步固化進程中逐漸形成三維網狀結構，因此固化樹脂中會殘余很多連有三個氟原子的三氟乙烯基，其碳-碳雙鍵容易被氧化，從而影響固化樹脂的應用穩定性。又如，中國專利文獻CN107459652A公開了一種可室溫固化的耐熱硅樹脂及其制備方法。該發明首先合成了含有六氟環丁基芳基醚結構的烷氧基硅烷化合物，然后通過與三官能硅樹脂預聚體、羥基硅油共聚制備烷氧基封端的有機硅樹脂；該有機硅樹脂與三烷氧基硅烷、固化催化劑混合后可室溫固化得到硅樹脂材料。該發明所得有機硅樹脂可實現快速室溫固化，固化后所得硅樹脂材料的熱分解溫度達到450℃以上，且具有彈塑性；但該發明需要首先合成三官能硅樹脂預聚體，制備過程復雜；且室溫固化會存在殘留羥基，影響硅樹脂的介電性能。

因此，為了改善硅樹脂的介電性能，得到介電常數低，同時又具有良好穩定性的硅樹脂，提出本發明。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂的制備方法。本發明制備方法簡單，反應易于進行，操作簡單，成本低；所得硅樹脂具有低介電常數以及良好的應用穩定性、熱穩定性。

本發明的技術方案如下：

一種含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂的制備方法，包括步驟：

將全氟環丁基芳基醚硅烷、烷氧基硅烷、酸性催化劑的水溶液與溶劑混合均勻，經水解縮合反應、中和、過濾、減壓蒸餾得到預聚物；預聚物經階梯升溫固化得到含全氟環丁基芳基醚結構硅樹脂；

所述全氟環丁基芳基醚硅烷具有如下式I所示結構：

其中，R為甲基或乙基，R₁為甲氧基、乙氧基、甲基或苯基；

所述烷氧基硅烷為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三烷氧基硅烷、二甲基二烷氧基硅烷、甲基苯基二烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷或甲基乙烯基二烷氧基硅烷中的兩種或兩種以上的組合。

根據本發明優選的，所述全氟環丁基芳基醚硅烷具有如下式II所示結構：

根據本發明優選的，所述烷氧基硅烷為甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷或正硅酸乙酯中的兩種或兩種以上的組合。