[發明專利]一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011575383.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112661783B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 沈明貴;付飛;王丹;劉鶴;張海波;商士斌;宋湛謙;宋杰
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C08G77/04;C08G77/06
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 楊艷平

本發明公開了一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體及其制備方法和應用，以脫氫樅酸為原料，依次經過溴化、Suzuki偶聯、還原和醇解反應，制得新型單體，并由單體進行升溫固化得到苯并環丁烯聚合物。本發明的一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體及其制備方法和應用，以天然產物脫氫樅酸為原料通過四步反應制備得到目標單體，其制備方法簡單、反應條件溫和；同時，以硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體為原料制備聚合物，制備得到的聚合物在介電常數、熱穩定性和疏水性等方面的提升非常顯著。

技術領域

本發明涉及一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體及其制備方法和應用，屬于天然資源改性技術領域。

背景技術

苯并環丁烯(BCB)樹脂作為一種新型的活性樹脂，它既可形成熱塑性樹脂，也可形成熱固性樹脂，其樹脂具有優異的熱穩定性、成型加工性、低介電常數和低熱膨脹系數等性能。基于這些優異的性能，BCB樹脂已廣泛應用于電子、微電子工業等領域。隨著芯片特征尺寸的減小，芯片互連密度和封裝密度越來越高，這就要求具有更低的介電常數的高性能介質材料來最大限度地減小芯片尺寸收縮帶來的時間和信號延遲以及功耗增加等問題。單一的BCB樹脂材料在性能上已無法滿足應用的要求，所以需要通過引入其他基團來提高BCB樹脂的性能。

授權公告號為CN103012298B的發明專利公開了一種含三嗪環的苯并環丁烯單體、制備方法和應用，由4-溴苯并環丁烯和鹵代芳單體為原料制備格氏試劑，再與三聚氯氰溶液反應制備含單三嗪環的苯并環丁烯衍生物單體，進一步偶聯反應獲得含雙三嗪環的苯并環丁烯衍生物單體，含三嗪環結構的苯并環丁烯單體可自身固化或與苯并環丁烯共混固化，得到的聚合物均具有較好的介電性能，耐濕熱性能，化學穩定性和較高的玻璃化轉變溫度，具有高的耐熱阻燃性能，適用于微電子工業、航空航天和國防等領域中用作高性能樹脂基體或封裝材料。雖然材料在性能上有所提高，但在制備過程中需要使用大量鎂金屬發生格式反應，會造成污染，而且采用的原料為石油基資源，在可持續利用上會有一定的限制。

松香改性高分子材料在表面活性劑、油墨涂料、食品工業、造紙助劑、醫藥農藥等方面得到廣泛的應用，而且松香改性高分子材料也將代替以往的石化原料，一方面可以減少對環境的破壞，另一方面可以減緩石油資源枯竭的現狀。松香中具有疏水性好、大體積剛性菲環結構，同時分子結構中含有雙鍵和羧基，其可通過多種反應途徑合成功能性單體制備高分子材料。在高分子材料應用中，松香結構的引入可顯著改善材料的硬度、光澤、耐熱性及耐水性等性能。

在過去的幾十年中，人們致力于有機硅聚合物的制備、表征和應用，如聚硅氧烷、聚碳硅氧烷、聚碳硅烷等。在這些有機硅聚合物中，聚硅氧烷因其優異的柔韌性、生物相容性、優異的耐候性和抗氧化性、疏水性以及較低的玻璃化轉變溫度而得到了廣泛的應用。除了這些性能外，聚硅氧烷的發展也是由其在末端或側鏈上的各種反應功能的修飾所推動的，從而提供了交聯位點和改變性質。隨后的交聯或后共聚反應將擴大材料的應用范圍，或改進具有預期性能的聚合物的加工過程。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體及其制備方法和應用，通過四步反應制備得到硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體，并以硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體為原料制備聚合物，制備得到的聚合物在介電常數、熱穩定性和疏水性等方面的提升非常顯著。

為解決上述技術問題，本發明提供一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體，其分子結構式為：

其中，R選自甲基、苯基或乙烯基。

本發明還提供了一種硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體的制備方法，以脫氫樅酸為原料，依次經過溴化、Suzuki偶聯、還原和醇解反應，制得硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體，反應過程為：

通過采用上述技術方案，得到硅氧烷二元松香基苯并環丁烯單體，其制備方法簡單、反應條件溫和。