[發明專利]一種有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011470779.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112625215B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 吳昆;劉迎春;呂茂萍;史珺;呂滿庚
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學所韶關技術創新與育成中心;南雄中科院孵化器運營有限公司;中科院廣州化學有限公司;國科廣化（南雄）新材料研究院有限公司
• 主分類號: C08G59/06
• 分類號: C08G59/06;C08G59/50;C08L63/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運貞

本發明提供一種有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂及其制備方法與應用。本發明的有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂的制備方法首先引入席夫堿結構基元，而后通過雙酚?環氧氯丙烷法制備得到。本發明的有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂導熱系數達0.7～1.6W m^?1K^?1，相比于普通的樹脂基體，其具有較高的導熱系數。本發明有機無機雜化的本征型液晶環氧經熱固化之后可在電子封裝材料和導熱材料等領域應用。

技術領域

本發明屬于高導熱高分子材料技術領域，特別涉及一種有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂及其制備方法與應用。

背景技術

隨著科學技術的迅速進步，電子設備及器件不斷朝著輕、薄、短、方向發展，使得其工作時功率大幅度增加，單位面積耗散功率密度急劇上升，有研究指出目前大功率電子器件工作時耗散的功率密度可達到1000W cm^-2，由此帶來了嚴重的散熱問題。此外，散熱問題是否可以有效地解決也將是摩爾定律能否延續的關鍵因素，將是電子設備發展的瓶頸。理想的導熱材料要兼具高導熱率、高絕緣、優異的力學性能及易加工成型等性能。相比無機和金屬等傳統的導熱材料，聚合物導熱材料以及其良好的電絕緣、耐腐蝕、優異的力學強度、低成本及易加工等優異特性在導熱領域得到了廣泛的應用。目前，聚合物導熱材料的研究主要涉及以下兩個方面：通過填加高導熱粒子制備高導熱聚合物復合材料和合成具有高導熱性能的本征型聚合物。高導熱復合材料的僅在導熱粒子含量達到閾值時才會顯著提高，但往往會犧牲聚合物其他優良特性，如力學、電絕緣等特性，此外還受到導熱粒子的種類、粒徑、分散性的差異而降低其導熱性能。因此，本征型導熱聚合物受到了廣泛的關注，通過改善聚合物連續相基體的熱導率來提高體系的熱導率遠比增加導熱粒子用量更有效。如中國公開文本CN110229318A和CN109180979A中分別公開了一種在聚合物主鏈和側鏈中引入液晶基元，通過調節高分子微觀有序度、形成規整排列的介晶結構，來提高聚合物基體的導熱性能。

但現有技術中還沒有通過構筑介晶基元協同無機納米顆粒來制備有機無機雜化的本征型聚合物來提高材料的導熱性能。

發明內容

為了克服現有聚合物基材料低導熱性能的不足，本發明的首要目的在于提供一種有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂。

本發明的另一目的在于提供上述有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂的應用。

本發明有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂結構為三個苯環形成的共軛結構，中心為銀納米粒子，此結構與普通環氧樹脂結構相比，其中心液晶基元的有序性、高度共軛結構及席夫堿結構絡合銀形成的網絡結構為聲子的傳輸提供了有效通道，相比于銀/環氧的復合材料，銀分散性大大提高，其制備得到的有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂具有更低的熱阻。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂單體，其化學結構如下：

其中，R1、R2、R3可相同或不同地選自如下結構單元之一：其中＊表示連接位置。

上述有機無機雜化的本征型液晶環氧樹脂單體的制備方法，包括下述步驟：

(1)合成雙酚結構中間體：向反應器中加入鄰苯二胺，催化劑，香草醛或鄰香草醛或間羥基苯甲醛或對羥基苯甲醛或鄰羥基苯甲醛，溶劑，在40～80℃下回流攪拌8～24h；將反應所得固體洗滌，然后于50～80℃下干燥20～30h，得到雙酚結構中間體；