[发明专利]一种氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热固性树脂及其制造方法，尤其涉及一种氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪是由酚类化合物、甲醛和胺类化合物反应合成的，苯并噁嗪化合物开环聚合体积变化极小，无小分子生成，固化生成的酚醛树脂与传统酚醛树脂相比，具有更加优良的耐热、阻燃、耐化学腐蚀性能和吸水率低等特点，与增强纤维结合性能要优于传统酚醛树脂。选择不同的酚源和胺源，可以合成不同结构的苯并噁嗪。

苯并噁嗪树脂可以通过一些方法来提升其性能，如《一种新型苯并噁嗪树脂增韧方法》(公开号:CN106832922A)，公开了树脂的增韧方法。目前为了更好的将苯并噁嗪应用于电子、航空等领域，还需要提升其绝缘性能。

有鉴于上述现有的苯并噁嗪单体存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明提供了一种新型氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂及其制备方法，提高苯并噁嗪树脂的绝缘性能，降低介电损耗。

本发明是采用如下方案实现的：

本发明的氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂，具有如下结构的分子结构式：

n为正整数。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂，在10²-10⁶HZ内，介电常数在1-3之间，介电损耗低于0.15。

氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，包括如下操作步骤：

步骤一，以对苯二酚、苯胺和多聚甲醛以无溶剂法合成苯并噁嗪单体，其化学反应式如下，多聚甲醛易分解，需要适当过量，确保反应物充分反应；

步骤二，将步骤一中无溶剂法制备的苯并噁嗪，以三乙胺为催化剂，与溴化氰反应，反应式如下所示：

催化剂三乙胺要缓慢滴加，确保反应充分均匀的进行。

步骤三，将步骤二中所得固体升温固化，得到目标产物。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述步骤一中对苯二酚，苯胺和多聚甲醛的摩尔比为0.5～3：1～4：5～12。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述步骤一反应在无溶剂的条件下进行，反应温度为80-210℃，反应时间为0.3-8h。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述步骤二中苯并噁嗪，溴化氰和三乙胺的摩尔比为0.5～4：0.7～5：1～7。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述步骤二在反应溶剂条件下进行；反应须在氮气氛围下以及冰浴下进行，反应时间为2h。将反应液倒入去离子水中，将析出的沉淀水洗，干燥，即得到目标产物。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述反应溶剂为强极性溶剂。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述反应溶剂为丙酮、DMF或DMAc其中的一种。

作为优选的，氰酸酯基团修饰的苯并噁嗪树脂的制备方法，所述步骤三的升温温度为100～260℃

本发明的有益功效在于：

通过在苯并噁嗪树脂中引入氰酸酯基团，可提高苯并噁嗪的交联密度，破坏树脂共价键结构的有序度，从而不利于电子在材料中的传输，提高了材料绝缘性并降低其介电常数。采用本方法合成的含氰酸酯基团的苯并噁嗪单体，在10²-10⁶HZ内，介电常数在1-3之间，介电损耗低于0.15。本发明针对苯并噁嗪树脂存在的缺陷，将氰酸酯基团引入苯并噁嗪，使具有非常低介电常数和介电损耗，并且在很宽的频率范围和温度范围内基本保持稳定。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体操作步骤

将对苯二酚，苯胺，多聚甲醛按摩尔比混合，加入到烧瓶中，在油浴锅内搅拌和反应，温度从室温缓慢升温，反应，停止反应后，将得到的固体干燥。