[发明专利]一种双环戊二烯/环氧树脂复合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双环戊二烯/环氧树脂复合物及其制备方法，本发明先将双环戊二烯单体、环氧树脂、环氧树脂固化剂和固化促进剂混合均匀，然后加入烯烃聚合催化剂，使环氧树脂和双环戊二烯各自聚合交联，从而获得具有互穿网络结构的高分子聚合物。本发明的双环戊二烯/环氧树脂复合物具有低的介电常数和介电损耗因子，以及良好的耐热性能，可被广泛应用于高频覆铜板制造行业中。

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种双环戊二烯/环氧树脂复合物及其制备方法。

背景技术

随着我国推进大数据、物联网、AI、5G等新一代信息技术发展的步伐，加速对软、硬件及设备服务等产品和应用体系的构建，市场对高端印制电路板(PCB)的需求将以倍级增长。作为PCB生产产品中的核心原料覆铜板(CCL)，其市场规模也随之递增。与此同时，随着产品信息处理的高速化、多功能化以及传输信息量的增加，要求覆铜板具有更高的高频特性、更低的介电常数和介电损耗因子和更好的耐热性能。一般来讲，基板材料的介电常数越小，传输速率越快；介电损耗因子越小，传输信号完整性就越好。因此，开发一种具有低的介电常数和介电损耗因子以及良好的耐热性能的基板材料已成为近年来研究的一个热点技术问题。

环氧树脂，是一种热固性高分子材料。分子结构中含有的独特的环氧基、醚键和羟基等活性基团赋予其较高的化学活性，一般可使用固化剂与之反应开环、交联，生成体型网状结构，使其具有变形收缩率小、硬度高、化学稳定性好、电性能好以及粘结性能优异等特点，因而被广泛应用于涂料、浇铸料、层压板、胶粘剂、电子电器等领域。传统的环氧树脂基覆铜板加工性能好，通用性强，但是其过高的介电常数和介电损耗因子，限制了它只能在低频下使用，已不能满足当下高频通信领域对基板材料的各项性能要求。

双环戊二烯(DCPD)是环戊二烯的二聚体，主要来自于石油裂解的副产C5馏分和煤炭焦化副产轻苯馏分，可视为一种一级原料，无需通过有机合成制得。工业上的DCPD以桥环式为主，室温下为无色结晶体，含有杂质时为浅黄色至黄褐色油状液体，有类似樟脑的气味，其分子结构中含有双键，易于进行加成反应和自聚反应。双环戊二烯属于一种高碳氢树脂，其分子链中C-H极性小，从而使树脂表现出优异的介电性能。此外，双环戊二烯还可以通过有机金属催化聚合形成具有一定交联结构的聚双环戊二烯，以此来提高聚烯烃树脂的拉伸强度、断裂韧性以及耐化学性能等。随着我国新建乙烯装置的发展，裂解C5馏分资源不断增加，国内双环戊二烯产能扩张迅速，价格愈加优廉。因此，双环戊二烯在有机合成和改性中的应用越来越广泛。

中国专利文献CN102286139B公开了一种含有双环戊二烯脂环结构的增韧环氧树脂组合物，该组合物以酸酐固化剂作为缩水甘油胺和缩水甘油酯类环氧树脂组合物的固化剂，同时加入双环戊二烯单体，采用中高温加热混合的方法制备而成。该文献中双环戊二烯脂环结构的引入改善了环氧树脂的韧性。中国专利文献CN103709375A公开了一种含有双环戊二烯脂环结构的高性能环氧树脂组合物，通过加入抗氧剂和复合光稳定剂，赋予该组合物良好的抗老化性能和耐候性，使其应用在碳纤维复合材料领域中。但是，上述文献中的制备过程都包含在氮气保护下，使酸酐固化剂和DCPD单体在高温(120℃-140℃)下反应2-3小时的步骤，操作繁琐且成本较高，不利于工业化生产。而且，上述文献均未涉及材料的介电性能。

因此，本领域缺乏一种具有低的介电常数、低的介电损耗因子和良好的耐热性能的双环戊二烯/环氧树脂复合物及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低介电常数和介电损耗因子以及良好的耐热性能的双环戊二烯/环氧树脂复合物及其制备方法。本发明通过将双环戊二烯单体、环氧树脂、环氧固化剂和固化促进剂预先混合均匀，然后加入烯烃聚合催化剂，以形成双固化体系，使复合物进行交联固化形成互穿缠绕结构。本发明通过引入双环戊二烯非极性脂环链结构，来改善环氧树脂复合物的介电性能，通过形成聚合物互穿网络结构，来改善复合物的耐热性能，以满足高频覆铜板的应用需求，并且本发明操作过程简单，生产成本低，安全性能高。