[发明专利]一种高频低损耗改性聚苯醚基复合材料

说明书

本发明公开了一种高频低损耗改性聚苯醚基复合材料，聚苯醚分子主链上络合有一个或一个以上的丙烯酰基改性环糊精单体，2,6‑二甲基‑1,4‑苯撑醚重复结构单元与丙烯酰改性环糊精单体的络合比为2~30:1；经过在适当温度下的交联反应后，具有如下典型性能指标：介电常数（10GHz）:≤3.2；介电损耗（10GHz）:≤0.0045；玻璃化转变温度：≥200℃；耐溶剂性能（甲苯，72小时）：不溶解，不溶胀。

技术领域

本发明属于高性能电子材料领域，具体涉及一种高频低损耗改性聚苯醚基复合材料以及含有它的预浸料、灌封料、粘接剂和半固化片。

背景技术

近年来，随着通讯信息技术的不断发展，特别是5G的进一步推广应用，通讯信号不断向高频化和高速化发展，这对应用于天线、功放、服务器等通讯网络硬件设备设施中的相关电子材料，如电路板基材、灌封材料和粘接剂等提出了更高的性能要求，特别是对于材料的介电性能，要求其具有更低的介电常数和介电损耗。

聚苯醚是现有高分子材料中介电性能最为优异的品种之一，不但具有介电常数和介电损耗低，而且具有吸湿性小、玻璃化转变温度高、尺寸稳定性好、力学强度和耐蠕变性能优异等综合特性，被广泛应用于电子电气、精密机械、汽车、航空航天和军工等领域。尤其是近年来，随着电子通讯产品向着小型化、高性能化和高可靠性化发展，聚苯醚以其突出的性能特点被业界认为是高频高速电路板、高性能灌封胶、电子级粘接剂最理想的基体材料之一。

但是，目前市场上商业化的聚苯醚树脂均为热塑性树脂，直接用作印制电路板基材或电子灌封胶时存在耐溶剂性差和耐热性不足等缺陷。与芳香烃、卤代烃、酮类和酯类溶剂接触时易发生溶胀或应力开裂现象，溶剂量多时甚至会发生溶解；同时由于玻璃化转变温度与熔点接近，难以承受印制电路板等电子产品加工工艺要求的高温焊接等工序操作，这大大限制了聚苯醚树脂在高端电子电气产品中的应用范围。为了在充分利用聚苯醚树脂原有优良性能的同时，进一步提高其耐溶剂和耐热性，必须对其进行热固性改性，将热塑性聚苯醚转变为热固性聚苯醚，才能满足目前高端电子通讯产品对树脂材料提出的更为苛刻的性能要求。

目前聚苯醚进行热固改性的方法主要有两种：一是通过共混方式引入其他热固性树脂形成互穿或半互穿网络结构，提高聚苯醚的耐溶剂性和热稳定性；二是通过分子结构设计，在聚苯醚分子结构中，通常是在端基位置，引入可交联反应的活性基团使其成为热固性聚苯醚树脂。

CN106609031A公开了一种热固性树脂组合物，其合成了一种端基上带有四官能度及以上的丙烯酸酯改性热固性聚苯醚树脂，与乙烯基树脂配合使用，显示出较为良好的介电性能和热氧老化性能。CN102807658A和CN101589109A也分别公开了一种热固性聚苯醚树脂混合料，其所用的聚苯醚树脂均为双官能丙烯酸酯基团改性的热固型聚苯醚树脂。以其为基础，配合其他助剂和填料后用作印制电路板基材，表现出较低的介电常数和介电损耗。

但是，也应该看到目前上述聚苯醚热固改性技术仍然存在一些问题，引入其他热固性树脂与热塑性聚苯醚形成半互穿网络，虽然在一定程度上提高了聚苯醚的耐溶剂性和耐热性，但聚苯醚热塑性的本质并没有改变，其耐溶剂性和耐热性的提升幅度往往难以达到目前日益提高的严苛要求。而对聚苯醚分子进行化学改性，在其大分子链上引入可反应官能团可以制备得到真正意义上的热固性聚苯醚树脂。但目前对聚苯醚分子的化学改性，通常是在分子链的两端引入双键等官能团。而官能团仅位于分子链的两端，带来的不足在于，一方面能引入的官能团的数量是很有限的，使得交联固化不够充分；另一方面因官能团只位于聚苯醚分子链的两端，使得交联点分布不均匀。现有改性聚苯醚树脂的这些不足，严重影响了其在高端电子通讯产品中的应用效果，难以满足当前严苛的性能要求。此外，现有对聚苯醚分子进行化学改性制备热固性聚苯醚树脂的技术，需要从聚苯醚树脂的合成源头开始进行，规模化生产的技术难度很大，目前真正实现了规模化商业生产的化学改性热固性聚苯醚树脂品种非常少，造成此类树脂价格昂贵，实际应用很少。

发明内容