專利名稱：一種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用作介電材料的高性能樹脂體系，特別涉及一種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法。
背景技術：
環(huán)氧樹脂由于具有優(yōu)異的粘接性能、易于改性、低成本和良好的加工性而廣泛應用于覆銅板基板材料，但是隨著近些年半導體微電子的發(fā)展需求，一般性能的覆銅板已不能滿足高頻、高速、高耐熱、低介電、低損耗的需求，因此發(fā)展具有低介電常數(shù)和高耐熱性能的覆銅板用樹脂意義重大，而制備出高性能的樹脂體系是最為有效的方法之一。
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聚苯醚(Polyphenyl ether，簡稱PPE)，具有高玻璃化溫度(7^2101)、低介電常數(shù)(IMHz下，Dk=2. 45)與低損耗因子(久=0. 0007)、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點而被用于環(huán)氧樹脂的改性；但一般工程塑料用聚苯醚分子量大(# 一般高于21000g/mol)，流動性差，加工困難等缺點使其在改性環(huán)氧樹脂方面受到限制；目前解決這種問題的方法有兩種一是降低聚苯醚的分子量，聚苯醚分子量越小越不易與環(huán)氧樹脂發(fā)生相分離(Merfeld G D, YeagerG ff, Chao H S， et al. Phase behavior and morphology of Poly(phenylene ether)/epoxy blend. Polymer, 2003(44): 4981- 4992) ;二是功能化聚苯醚，即在聚苯醚上接枝可以與環(huán)氧發(fā)生反應的功能化單體；通常改性劑有富馬酸、環(huán)氧氯丙烷、雙酚A、馬來酸酐等；通過這兩種比較常見的方法在改善聚苯醚和環(huán)氧的相容性方面的確有一定的作用，美國專利US005843565A揭示了一種低分子量的聚苯醚與不同環(huán)氧值的環(huán)氧樹脂的固化物在覆銅板基材中的應用，其是將聚苯醚降解成很的小分子量，以達到改善聚苯醚和環(huán)氧樹脂之間的相容性的目的；但是測試結(jié)果表明，隨著聚苯醚的分子量的降低，其與環(huán)氧樹脂相容性改善的同時介電常數(shù)也變高了，不符合高性能覆銅板的要求；中國專利CN1385454揭示了一種具有環(huán)氧基的可交聯(lián)性聚苯醚PPE樹脂，改性后的聚苯醚末端具有環(huán)氧基，所以與環(huán)氧樹脂之間的相容性得到大大的的提升。降低聚苯醚的分子量和功能化聚苯醚的確是改善與環(huán)氧相容性的有效方法，除了改性聚苯醚外，還可以降低環(huán)氧樹脂的粘度以改善兩者混合的均勻性；傳統(tǒng)降低環(huán)氧粘度的方法是使用大量的有機溶劑將它們?nèi)芙庠谝黄?，例如甲苯、丙酮、氯仿等。但這些溶劑氣味大、有毒性不環(huán)保，而且不參與反應，揮發(fā)后仍會出現(xiàn)兩相分離；活性稀釋劑是指含有環(huán)氧基團的低分子量環(huán)氧化合物，它們可以參與環(huán)氧樹脂的固化反應成為環(huán)氧固化物交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構的一部分，通過添加活性稀釋劑降低環(huán)氧的粘度不僅可以改善加工工藝而且可以參與固化反應，對環(huán)氧樹脂體系的力學和介電性能都有一定的改善；活性稀釋劑的稀釋效果雖好，但會使環(huán)氧固化物的耐熱性會有一定幅度的降低，通過添加適量的三官能團交聯(lián)劑異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)有助于提高組合物的耐熱性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能的環(huán)氧樹脂組合物，以用做于覆銅板的基板材料，此環(huán)氧樹脂復合物包括(a) 100重量份的的雙酚A型環(huán)氧樹脂，(b) 10 40重量份的聚苯醚接枝馬來酸酐，數(shù)均在2000 8000g/mol，(c) 35重量份高溫固化劑二氨基二苯砜(DDS)，(d) I 7重量份的異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)，(e) 10^20重量份的活性稀釋劑芐基縮水甘油醚E692。功能化聚苯醚的結(jié)構式
權利要求
1.一種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述組合物的組分按重量份數(shù)計算為(a) 100重量份的的雙酚A型環(huán)氧樹脂，(b) 10 40重量份的聚苯醚接枝馬來酸酐，數(shù)均在2000 8000g/mol，(c) 35重量份高溫固化劑ニ氨基ニ苯砜(DDS)，(d) I 7重量份的異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)，(e) 1(T20重量份的活性稀釋劑芐基縮水甘油醚E692。
2.如權利要求I所述的ー種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述聚苯醚接枝馬來酸酐的制備方法為向帶有冷凝回流裝置的500mL的四ロ燒瓶中，加入溶劑甲苯，加熱至95°C后，按照質(zhì)量比為2:1的比例將聚苯醚加入到甲苯中，機械攪拌直至形成淡黃色均勻溶液；加入雙酚A (BPA)，待其溶解后再緩慢加入過氧化苯甲酰(BPO)，攪拌Ih后加入馬來酸酐，繼續(xù)在95°C下攪拌3h，冷卻至室溫，用無水甲醇反復洗滌3次以上，干燥得產(chǎn)物。
3.如權利要求2所述的ー種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物，其特征在干BPO為聚苯醚質(zhì)量的1% 6%，BPA為聚苯醚質(zhì)量的1% 6%，馬來酸酐為聚苯醚質(zhì)量的3%。
4.一種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟將活性稀釋劑，環(huán)氧樹脂及聚苯醚接枝馬來酸酐混合攪拌升溫至130-150°C，待混合溶液變均勻透明后，保溫l_3h后，加入TGIC，溶解后將溶液冷卻到90-100°C ;加入固化劑DDS，攪拌20-40min,放入90_100°C的真空烘箱中抽真空脫泡30_50min，將脫好泡的溶液倒入預熱的聚四氟こ烯模具中放入烘箱進行固化，在120°C 140°C預固化30 50min，在160°C 190°C繼續(xù)固化 120 240min，在 210°C 240°C后固化 120min。
全文摘要
本發(fā)明涉及用作介電材料的高性能樹脂體系，特別涉及一種低介電高耐熱環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法。本發(fā)明鑒于現(xiàn)在聚苯醚改性環(huán)氧樹脂存在相容性困難的技術問題，提出通過使用聚苯醚接枝馬來酸酐和活性稀釋劑降低體系的粘度以解決兩者相容性問題，從而改善體系的介電及力學性能，通過適量TGIC的加入改善樹脂體系的耐熱性能，制備出一種低介電高耐熱的高性能環(huán)氧樹脂組合物。
文檔編號C08G65/48GK102786664SQ201210246089
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權日2012年7月17日
發(fā)明者任強, 李錦春, 韓玉 申請人:常州大學