[发明专利]一种苯并噁嗪中间体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种苯并噁嗪中间体、其合成制备方法、其树脂组合物以及用其制成的预浸料与层压板。

背景技术

覆铜板(Copper Clad Laminate，全称覆铜板层压板，英文简称CCL)，是由木浆纸或玻纤布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压而成的一种产品，是电子工业的基础材料，主要用于加工制造印制电路板(PCB)，广泛用在电视机、收音机、电脑、计算机、移动通讯等电子产品。取决于其具体用途，对覆铜板的物理化学性能也有不同要求，因此，人们开发了以不同的树脂作为基材的覆铜板。

目前覆铜板发展的主要方向是高性能覆铜板，即具有高耐热性、优良的节电性能、阻燃环保性等的覆铜板，其中阻燃性是极其重要的安全指标。

聚苯并噁嗪是在传统的制备酚醛树脂方法基础上，通过伯胺、酚、醛进行成环反应得到的苯并噁嗪中间体，在加热或催化剂的条件下，苯并噁嗪开环生成具有网状结构的一类新型热固性树脂，其固化物具有以下优良特性：1.高耐热性：固化完全后，玻璃化转变温度（Tg）在150℃以上；2.优良的电绝缘性能，苯并噁嗪开环聚合后，具有类似酚醛树脂的结构，觉有良好的电绝缘性能；3.良好的机械性能，苯并噁嗪树脂在适当的温度条件下即可固化，但固化温度和后处理温度较酚醛和环氧较高；但它和环氧树脂复合使用时，具有良好的力学性能。

苯并噁嗪与含磷环氧树脂复合使用，能实现N-P复合阻燃，从而实现无卤阻燃，所以被广泛应用在无卤覆铜板上；由于其优良的耐热性，也被使用在高耐热覆铜板上；同时也用于F级、H级环氧层压板上，以提高层压板的耐热性和阻燃性。

目前，本领域中仍需要可使得覆铜板同时具有高阻燃性和其他优良性能的苯并噁嗪聚合物。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新结构的苯并噁嗪中间体和组合物及其制备方法。该方法是以式II的化合物为酚源与伯胺、醛制备具有式I结构的苯并噁嗪中间体。

在本发明的第一方面，提供了一种苯并噁嗪中间体，其特征在于:结构式如式I:

式中，R₁：碳原子数3～20的脂环烃及其衍生物、碳原子数6～20的芳香烃及其衍生物、碳原子数1～20的脂肪烃及其衍生物或碳原子数2～20的不饱和脂肪烃及其衍生物，n=0-20；

其中，优选地，所述的苯并噁嗪中间体为

其中n=0-20。

在本发明的第二方面，提供了如第一方面所述的苯并噁嗪中间体的制备方法，其特征在于：采用式II的酚化合物作为酚源制备所述苯并噁嗪中间体，其结构式如下：

式中n=0～20。

本发明的苯并噁嗪中间体的制备方法可以包括以胺、醛和酚作为反应物在催化剂作用下采用溶液合成法或熔融合成法制备苯并噁嗪中间体，

其中所述胺为伯胺，优选地为NH₂-R₁，其中R₁为碳原子数3～20的脂环烃及其衍生物、碳原子数6～20的芳香烃及其衍生物、碳原子数1～20的脂肪烃及其衍生物或碳原子数2～20的不饱和脂肪烃及其衍生物。

所述醛为甲醛水溶液或多聚甲醛，

所述酚为式II的酚的单一化合物或混合物；

其中优选地，所述反应物中酚羟基、胺基、醛基官能团的摩尔比为1∶(0.8～1.2)∶(1.5～2.5)，更优选地酚羟基、胺基、醛基官能团的摩尔比为1∶(0.9～1.1)∶(1.7～2.3)，最优选地酚羟基、胺基、醛基官能团的摩尔比为1∶1∶2；

在本发明的苯并噁嗪中间体的制备方法中，所述溶液合成法中所用的溶剂为甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、甲基甲酰胺和四氢呋喃中的一种或两种以上的混合物。

在本发明的苯并噁嗪中间体的制备方法中，所述催化剂选自由KOH水溶液、NaOH水溶液、氨水、三乙醇胺、三乙胺所组成的组。

在本发明的第三方面，提供了一种包含苯并噁嗪树脂的树脂组合物，其特征在于，所述苯并噁嗪树脂中包含如权利要求1所述的苯并噁嗪中间体的单一化合物或混合物。

本发明的包含苯并噁嗪树脂的树脂组合物的组成可以为（以有机固形物重量份计）：