[发明专利]一种含氟低介电损耗的双马来酰亚胺树脂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，具体涉及一种含氟低介电损耗的双马来酰亚胺树脂及其制备和应用。

背景技术

双马来酰亚胺树脂(简称“双马树脂”)除了具有突出的耐热性、耐湿热性、力学性能及耐化学品等特性外，同时还具有优良的介电性能(介电常数为3.0-3.2，介电损耗约0.01-0.02)。但是，随着当前电子电气产品向高频化、高功率化和小型化方向发展，对于元器件、IC芯片及PCB基材等领域使用的材料性能也提出了更低介电常数、更低介电损耗、更高的玻璃化转变温度的要求。

目前文献报道降低材料介电常数和介电损耗的方法主要有四种：(1)与介电性能更优异的树脂，如氰酸酯，聚苯醚，聚四氟乙烯等共混改性，(2)在分子结构中引入电负性强的原子，如F、Si、P等，(3)引入占有空间体积较大的基团，(4)引入纳米空隙结构。研究较多的是共混改性，氰酸酯树脂因为具有优异的介电性能(常温1MHz下，介电常数2.7-3.0，介电损耗0.003-0.005)被广泛采用。许多学者做了大量氰酸酯树脂改性双马树脂的研究工作。同济大学李文峰以双酚A型氰酸酯/二苯甲烷型双马来酰亚胺(BADCy/BDM)为研究对象，系统研究了两者固化反应机理、固化树脂结构与性能的关系，并报道了氰酸酯改性双马树脂后的介电损耗约0.005。

氟原子具有强烈的吸电子性，电子云非常稳定，所以引入氟原子可以有效降低材料的极化度，从而降低材料的介电常数和介电损耗。因此新型含氟双马单体的合成也引起一些学者的关注。Zen-You Wang等人设计合成了一系列不同结构的含氟双马来酰亚胺单体，结果表明含氟双马来酰亚胺固化物的介电常数(1MHz)约在2.2-2.3之间。

虽然有了这些改进，但是现有的双马树脂仍然不能满足应用的需求。因此，开展耐高温、低介电损耗的双马树脂的研究具有重要的理论及实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种含氟低介电损耗的双马来酰亚胺树脂及其制备方法和应用，所述树脂的介电性能，热性能和力学性能均十分优异。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含氟低介电损耗的双马来酰亚胺树脂，其通过下述组合物的共混反应获得，所述组合物包括以下重量份的组分：

其中，氰酸酯，热塑性大分子和双马促进剂的重量份以双马来酰亚胺单体和烯丙基化合物的重量份之和为基准。

优选地，所述双马来酰亚胺单体和烯丙基化合物的至少一种是含氟的。

更优选地，所述双马来酰亚胺单体和烯丙基化合物都是含氟的。

本发明还提供一种含氟低介电损耗的双马来酰亚胺固化树脂，其通过固化上述的含氟低介电损耗的双马来酰亚胺树脂而得。

根据本发明，所述固化树脂的玻璃化温度介于250-270℃之间，热分解温度>400℃，冲击强度>25KJ/m²，介电常数介于2.95-3.10之间，介电损耗介于0.009-0.012之间。

根据本发明，所述组合物包括以下重量份的组分：

根据本发明，所述双马来酰亚胺单体为式(1)或式(2)所示化合物的一种或多种：

其中，R₁～R₄相同或不同，各自独立地选自H、卤素、C_1～6烷基；

R₅、R₆相同或不同，各自独立地选自H、C_1～6烷基和氟取代的C_1～6烷基；

R₇选自单键、-O-、-S(＝O)₂-、-CR₈R₉-或式(3)所示基团；

R₈～R₉相同或不同，各自独立地选自H、C_1～6烷基和氟取代的C_1～6烷基；

R₁₀选自H、C_1～6烷基和氟取代的C_1～6烷基。

优选地，R₁～R₄相同或不同，各自独立地选自H或C_1～4烷基(更优选CH₃，乙基或丙基)。更优选地，R₁～R₄相同，选自H。