[發明專利]一種增韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂及其應用

有效

• 申請號: 202110941275.5
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113637166B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李小杰;胡賢飛;魏瑋
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G73/12
• 分類號: C08G73/12;C08G77/20;C08G77/06;C08F299/08;C08L53/00;C08L79/08
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫建

本發明公開了一種增韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂及其應用，屬于電子封裝材料技術領域。所述増韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂由端基為雙鍵的超支化聚硅氧烷與雙馬來酰亞胺樹脂反應制得；所述雙馬來酰亞胺樹脂中馬來酰亞胺基團與超支化聚硅氧烷中雙鍵的摩爾比為1:0.2～1。本發明改性所得樹脂的韌性、阻燃性相比于二烯丙基雙酚A改性的雙馬來酰亞胺樹脂有著大幅度提高。

技術領域

本發明涉及電子封裝材料技術領域，尤其是涉及一種增韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂及其應用。

背景技術

隨著5G通訊技術的到來，集成電路正面向高密集度、布局微型、芯片大功率化發展。與此同時，電子封裝材料作為芯片的保護者也隨之面臨著更高的挑戰，例如更高的玻璃化轉變溫度、熱穩定性、阻燃性、介電性、導熱性、疏水性等。

環氧模塑料廣泛用于電子封裝材料領域，其基體樹脂是環氧樹脂。然而第三代半導體的工作環境通常在250℃以上，當前的環氧樹脂的玻璃化轉變溫度以及耐熱性都難以達到250℃以上的高溫，無法適用于第三代半導體封裝材料。因此，需要開發更高性能的材料用于第三代半導體封裝材料。

雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂是由聚酰亞胺樹脂衍生的一類樹脂體系，其端基是馬來酰亞胺環為活性基團的雙官能度化合物。BMI樹脂固化后具有非常高的交聯密度，有著極高的耐熱性能、機械性能等，因而被廣泛用作航空航天、電氣絕緣、電子信息等領域。然而，高度交聯網絡導致BMI樹脂質脆、耐裂紋性差，極大地限制了其應用。此外，BMI樹脂固化后容易燃燒。因此需要對BMI樹脂進行增韌、阻燃兩方面改性，以滿足在高性能領域應用的要求。

超支化聚硅氧烷改性熱固性樹脂近年來受到了人們的廣泛關注。超支化聚硅氧烷既有超支化聚合物的優點(合成方法簡便、粘度低、表面官能團易于改性、分子內含有大量自由體積)，又有聚硅氧烷的優點(優異的熱穩定性、柔順性、阻燃性)。然而超支化聚硅氧烷改性BMI樹脂很少有人研究。Yan課題組利用端環氧基的超支化聚硅氧烷改性傳統的雙馬來酰亞胺/二烯丙基雙酚A體系，結果表明，改性后的固化物沖擊強度相比雙馬來酰亞胺/烯丙基雙酚A體系提高了近50％，初始熱分解溫度達到460℃。然而，沖擊強度提高的幅度不高，阻燃性能并未研究。因此發明一種既能提高BMI樹脂的韌性，又能提高BMI樹脂阻燃性的改性劑具有著重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種增韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂及其應用。本發明具有高韌性和良好阻燃性能。

本發明的技術方案如下：

一種増韌阻燃改性的雙馬來酰亞胺樹脂，所述樹脂由端基為雙鍵的超支化聚硅氧烷與雙馬來酰亞胺樹脂反應制得；所述雙馬來酰亞胺樹脂中馬來酰亞胺基團與超支化聚硅氧烷中雙鍵的摩爾比為1∶0.2～1。

優選方案，所述端基為雙鍵的超支化聚硅氧烷的結構如通式(1)所示：

通式(1)中，

或者

或者或者

或者

優選方案，所述端基為雙鍵的超支化聚硅氧烷的制備方法為：

(1)將三官能度端基為羥基或羧基的苯基單體、二官能度硅氧烷單體、縛酸劑和有機溶劑混合，在80～120℃下反應24～48h，反應結束后離心，收集上清液；

(2)將步驟(1)制得的上清液轉移至冰水浴中，加入縛酸劑和封端劑，在0～10℃下反應4～8h，之后升溫至15～20℃下反應12-24h，最后升溫至30～50℃下反應72-96h，待反應結束后離心、旋蒸、洗滌、干燥，制得所述端基為雙鍵的超支化聚硅氧烷。