[发明专利]一种氰酸酯-聚芳醚腈合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电子封装材料应用的氰酸酯‑聚芳醚腈合金及其制备方法，属于高分子材料领域。本合金采用双酚A型氰酸酯与双酚A型聚芳醚腈在甲基吡咯烷酮介质中，在催化剂作用下预聚反应一定时间，转移至模具中在不同的温度下进行后固化处理，制备得到一种玻璃化转变温度≥180℃，抗弯强度≥70MPa，断裂韧性：Kic≥0.64MPa·m^1/2，Gic≥65J·m^‑2，在室温及频率为60MHz条件下，其介电常数稳定在2.3～2.5之间，介电损耗稳定在0.001～0.002之间的聚合物合金材料。与纯氰酸酯相比具有更优异的柔韧性及介电性能，该材料可用作电子元器件的封装材料。

技术领域

本发明涉及一种适用于电子元器件封装的韧性氰酸酯-聚芳醚腈合金高分子树脂材料及其制备方法。属于高分子材料领域，该树脂具有高的玻璃化转变温度及优异的韧性及介电性能，是代替环氧树脂用作电子元器件塑性封装的理想材料之一。

背景技术

氰酸酯(CE)树脂结构中大量高度交联的三嗪环及芳香环使其具有优异的耐热性能、高的玻璃化转变温度、在宽广的温度范围和频率范围内低的介电常数和介电损耗、低的吸水率及良好的尺寸稳定性。是用作电子元器件结构封装的理想材料之一。但其刚性结构的存在及高度规整性使树脂表现出高脆性，限制了其在高介频稳定性、高交变负载场合使用的电子元器件封装领域中的应用，需对其进行改性，降低树脂的脆性，提高韧性。

常用环氧树脂、酰胺类树脂、聚砜及聚苯醚等热塑性弹性体、丁腈橡胶等橡胶弹性体、聚醚及聚氨酯弹性体等对其增韧改性。其中环氧树脂及酰胺类树脂通过与氰酸酯进行共聚来实现对氰酸酯树脂的改性，但改性后的聚合物仍表现出高脆性；其余几种材料虽然可以明显提高改性体系的韧性，使改性树脂表现出较好的柔韧性，但也明显牺牲了氰酸酯树脂的耐温、介电等性能，破坏了氰酸酯树脂作为电子封装材料的优势性能。

聚芳醚腈具有优异的耐热、阻燃、抗蠕变、机械强度、介电性能及低吸水率等性能。且结构中有大量醚键存在，保证了其具有一定的柔韧性，是一种易于与其它材料共混加工成型的高性能功能塑料。采用聚芳醚腈对氰酸酯进行改性，可以在一定范围内改善氰酸酯树脂的柔韧性，同时还保证了改性树脂具有高的耐温、介电、低吸水率等优点，是实现氰酸酯树脂在电子元器件封装领域中应用的有效方法之一。

发明内容

本发明旨在制备出一种适用于电子封装领域使用的韧性氰酸酯-聚芳醚腈合金，该高聚物合金具有相对突出的韧性、高的玻璃化转变温度、优异的介电性能及低的吸水率，能够满足电子封装材料的技术要求。本发明以双酚A型氰酸酯单体为主体，双酚A型聚芳醚腈作为改性剂，在N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂介质中，通过二氨基二苯基砜(DDS)及二月桂酸二丁基锡(DBTDL)的协同催化作用，在一定的温度下预聚反应，反应液在不同调控温度下进行溶剂挥发后固化处理，制备出交联网络互穿的氰酸酯-聚芳醚腈聚合物合金。

所述的氰酸酯-聚芳醚腈合金，其制备方法的特征在于：

1、氰酸酯-聚芳醚腈合金制备的组份用量：双酚A型氰酸酯的用量为100质量份；双酚A型聚芳醚腈的用量为双酚A型氰酸酯质量份的1～9％；催化剂二氨基二苯基砜(DDS)用量为聚芳醚腈质量份数的1～4％，二月桂酸二丁基锡(DBTDL)用量(纯DBTDL质量份数)为氰酸酯单体和聚芳醚腈质量份数之和的0.01～2％。

2、聚芳醚腈溶液的制备：将特征1所述用量的聚芳醚腈及二氨基二苯基砜(DDS)用占反应物总质量份数的50～80％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解，制备得到聚芳醚腈混合溶液。

3、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)溶液的制备：将特征1所述用量的二月桂酸二丁基锡(DBTDL)稀释成10％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液。