[發明專利]多羥基環狀聚合物/聚硅氧烷雙改性酚醛樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211062854.3
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115353632A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 黎超華;朱朋莉;李剛;陳靜;楊媛媛;謝良軍
• 申請（專利權）人: 深圳先進電子材料國際創新研究院
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G77/42;C08L63/04;C08K3/36;C08G59/62
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 韓晶;范盈

本發明提供了一種多羥基環狀聚合物/聚硅氧烷雙改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。該改性酚醛樹脂包括質量比為(10?100)︰(10?200)︰(10?400)的多羥基環狀聚合物、聚硅氧烷、酚醛樹脂。其中，多羥基環狀聚合物提供剛性基團、活性基團、阻燃碳源，聚硅氧烷提供柔性基團與阻燃硅源，酚醛樹脂提供環氧固化的功效，將其加入到環氧模塑料中，提高環氧模塑料的阻燃性和抗冷熱沖擊性能。本發明制得的改性酚醛樹脂，實現了對酚醛樹脂同時進行多羥基環狀聚合物與聚硅氧烷雙改性的目的，從而使環氧模塑料的阻燃性能和耐冷熱沖擊性能得到進一步的提升，同時本發明的制備方法成本低、工藝簡單，易于產業化。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料技術領域，具體涉及一種多羥基環狀聚合物/聚硅氧烷雙改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

環氧模塑料一般是由固體環氧樹脂和高溫固化劑、促進劑、無機填料混合而成復合材料，其主要通過傳遞模塑機加工成型，成型速度快、產品質量高、易于自動化的特點，同時具有極好的絕緣性能、耐化學性能、機械性能、介電性能等。被廣泛應用于電子元器件的包封保護，如晶體管、集成電路、電容器、電阻器等。隨著新型半導體元器件逐漸向微型化、集成化、高可靠性、扁平化方向發展，對環氧模塑料的性能要求越來越高，同時隨著應用環境的復雜化，對于環氧模塑料的阻燃性及耐冷熱沖擊性能提出了更高的要求。

雖然環氧模塑料具有極高的填充量，相對常規環氧澆注材料具有更好的阻燃性，但是由于環氧本體的易燃性和常規填充填料的非阻燃性，環氧模塑料現有的阻燃性依然無法滿足應用的需要。現有關于提升環氧模塑料阻燃性能的技術主要分為添加劑型阻燃與本征型阻燃兩大類，其中添加型又分為無機填充和有機添加型。無機填充主要為氫氧化鋁、氫氧化鋇、氫氧化鎂等阻燃體系，其最大的缺點是填充量大，對環氧模塑料的密度、機械強度、絕緣性能等都有較大的負面效應。有機添加型主要分為鹵素、氮、磷、硅系阻燃劑，其中鹵素、氮系添加劑因其燃燒時釋放有毒氣體(HCl、HBr、NO等)而被限制使用，磷、硅系阻燃劑與環氧體系相容性差，對環氧模塑料的機械性能、儲存性能、絕緣性能等都有較大的負面影響。本征型阻燃主要指將特種阻燃基團(磷、氮、硅以及易成碳的芳香基團)通過化學鍵合的方法引入到基體環氧樹脂或者固化劑的分子結構中，使環氧樹脂的固化三維網絡結構中表現出較好的阻燃效應。本征型阻燃劑從分子結構層面，對三維網絡結構進行改性，在性能改善效果、產品結構穩定性、材料的低密度方面具有明顯的優勢，是未來主流發展趨勢。但是現有的本征型阻燃技術具有成本高、工藝復雜、難以工業化的特點，因此一直未得到大規模的應用。

環氧樹脂的剛性分子結構決定其耐冷熱沖擊性能差，關于其耐冷熱沖擊性能的研究主要分為本征型和添加型兩個方向，其中本征型主要指將特種耐冷熱沖擊性能的化學基團(硅氧烷、芳香烴、聚醚柔性脂肪鏈及丁腈基團等)通過化學鍵合的方法引入到基體環氧樹脂或者固化劑的分子結構中，使環氧樹脂的固化三維網絡結構中表現出較好的耐溫性。添加型主要指將增韌劑(主要為剛性粒子、橡膠粒子、塑料粒子、核殼粒子等)通過機械混合的方式與基體環氧樹脂進行物理混合，從而制備環氧復合材料。現有的添加型技術不能從分子結構改變環氧樹脂的結構，對性能的提升效果有限，同時添加型助劑與本身環氧樹脂的相容性也給產品的穩定性的帶來了挑戰。而現有的本征型技術在增韌效果和工業化推廣方面，具有極大的限制，未得到大規模的應用。

所以提供一種適用于工業生產、且能夠提高環氧模塑料的阻燃性及耐冷熱沖擊性能的固化劑是很有必要的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種多羥基環狀聚合物/聚硅氧烷雙改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種多羥基環狀聚合物/聚硅氧烷雙改性酚醛樹脂，該改性酚醛樹脂包括質量比為(10-100)︰(10-200)︰(10-400)的多羥基環狀聚合物、聚硅氧烷、酚醛樹脂。

進一步的，所述多羥基環狀聚合物為纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質及其衍生物中的一種或多種。