[发明专利]氟硅改性环氧树脂、其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种氟硅改性环氧树脂、其制备方法和应用。氟硅改性环氧树脂，其包括以下式I所示结构：式I中，n为5以上的整数。本发明提供的氟硅改性环氧树脂具有低介电常数、介电损耗以及优异的耐热性能。将该氟硅改性环氧树脂应用于环氧树脂系覆盖膜中，能够显著改善覆盖膜的耐热性能，并使其具有低介电性，满足了5G时代信号的高频高效的传输要求，继而在智能产品(眼镜、耳机、手机、手表等)、照相机和摄像机、手提平板显示器以及军事航天汽车等领域，可被用做挠性覆铜板及无卤覆盖膜材料。

技术领域

本发明涉及覆盖膜材料技术领域，具体而言，涉及一种氟硅改性环氧树脂、其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着电子技术的迅速发展，挠性电路板的需求越加旺盛，应用领域也愈加宽广。因此，对软性铜箔基板(FCCL)保护材料用的覆盖膜的性能也提出了更高的要求。覆盖膜是一种涂有胶黏剂的绝缘膜，它不仅阻焊及保护FPC不受潮气、外来物质、化学药品的影响，还可以起到提高FPC耐挠曲性的功效。目前，覆盖膜胶黏剂的树脂体系主要是丙烯酸系和环氧树脂系两种。其中，环氧树脂具有优良的粘结性、优异的电绝缘性、较好的机械性能、良好的耐腐蚀性和耐化学性，在土木建筑、电子电气、涂料塑料等众多领域都有着广泛的应用。不过环氧树脂的耐热性、耐候性和耐冲击损伤性差在很大程度上限制了它的更广泛的应用。

随着微电子工业的发展和5G时代的到来，电路集成度越来越高，出现了信号传输延迟和串扰、介电损失导致功耗增加、噪声干扰等一系列问题。在超大规模集成电路向纵深发展的大背景下，降低层间材料的介电常数成为减小信号迟滞时间的重要手段。环氧树脂的介电常数ε(3～4)已不能满足高速发展的微电子工业的要求。而此问题的解决有赖于新型低介电(ε＜3.0)及超低介电(ε≤2.2)环氧树脂材料的开发及应用。由于C-F键的偶极极化能力较小，且能够增加分子间的空间位阻，因而引入C-F键可以有效降低介电常数，因此将F元素引入到环氧树脂及其配方体系中证实是改善介电损耗的有效方法之一。同时C-F键能较大(486kJ/mol)，CF₃基团又易在树脂表面富集，因而树脂的表面张力、摩擦因数、折射率均较低，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、耐污染性、耐湿性、介电性、阻燃性、耐热性和耐久性。

CN 1626563 A也公开了一种含氟环氧树脂及其衍生物的制备方法：以含氟的二酚化合物的环氧化制备环氧树脂，固化后得到的树脂的介电常数和介电损耗明显降低，同时吸水率也得到改善，但没有提及到耐热性能。

CN 109836559 A介绍的一种通过含氟硅的聚氨酯预聚物与常规环氧树脂进行聚合，得到的氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的方法，同时提高环氧树脂的韧性；吴佳伟等人也将氟硅油用于改性环氧树脂，通过环氧基和氟硅油端羟基之间的反应，制备系列氟硅改性环氧树脂，改善了环氧树脂的耐高温性和疏水性。然而，这些方案中公开的含氟硅环氧树脂的耐热性和介电性也不佳。

基于上述原因，有必要提供一种新的改性环氧树脂，以使覆盖膜兼具良好的耐热性和介电性，并具有更好的综合性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氟硅改性环氧树脂、其制备方法和应用，以解决现有技术中环氧树脂系覆盖膜耐热性和介电性较差，无法满足高速发展的微电子工业要求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种氟硅改性环氧树脂，其包括以下式I所示结构：

式I中，n为5以上的整数。

根据本发明的另一方面，还提供了一种氟硅改性环氧树脂的制备方法，其包括以下步骤：S1，将反应单体三氟丙基甲基环三硅氧烷和/或2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四(3,3,3-三氟丙基)环四硅氧烷在碱金属引发剂的作用下进行开环本体聚合，形成端羟基聚氟硅聚合物；S2，使端羟基聚氟硅聚合物和环氧氯丙烷进行环氧化反应，得到氟硅改性环氧树脂。