一种聚苯醚树脂组合物及其在高频电路基板中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种聚苯醚树脂组合物及其在高频电路基板中的应用。所述聚苯醚树脂组合物包括乙烯基改性聚苯醚树脂和含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂。本发明专利技术所述高频电路基板具有低的介质常数性能、低的介质损耗、高的耐热性能、低的吸水率、高的层间粘结力和高的弯曲强度的优点，非常适合作为高速电子设备的电路基板。

Polyphenylene ether resin composition and its application in high frequency circuit board

The invention relates to a polyphenylene ether resin composition and its application in high frequency circuit board. The polyphenylene ether resin composition comprises a vinyl modified polyphenylene ether resin and an organic silicone resin with a three-dimensional network structure which comprises an unsaturated double bond. The invention of the high-frequency circuit substrate with low dielectric constant, low dielectric loss properties, high heat resistance, low water absorption, high interlaminar adhesion and high bending strength advantages, is very suitable for high speed circuit board of electronic equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚苯醚树脂组合物，具体地，本专利技术涉及一种聚苯醚树脂组合物及其在高频电路基板中的应用。
技术介绍
近年来，随着电子信息技术的发展，电子设备安装的小型化、高密度化，信息的大容量化、高频化，对电路基板的耐热性、吸水性、耐化学性、机械性能、尺寸稳定性、介质常数、介质损耗等综合性能提出了更高的要求。就介质常数性能而言，在高频电路中，信号的传输速率与绝缘材料介质常数Dk的关系为：绝缘材料介质常数Dk越低，信号传输速率越快。因此要实现信号传输速率的高频化，必须开发低介质常数的基板。随着信号频率的高频化，基板中信号的损耗不能再忽略不计。信号损耗与频率、介质常数Dk、介质损耗Df的关系为：基板介质常数Dk越小、介质损耗Df越小，信号损失就越小。因此开发具有低的介质常数Dk及低的介质损耗Df，且耐热性能良好的高频电路基板，成为CCL厂家共同关注的研发方向。聚苯醚树脂分子结构中含有大量的苯环结构，且无强极性基团，赋予了聚苯醚树脂优异的性能，如玻璃化转变温度高、尺寸稳定性好、线性膨胀系数小、吸水率低，尤其是出色的低介电常数、低介电损耗。但聚苯醚作为热塑性的树脂，存在树脂熔点高，加工性能欠佳，耐溶剂性能差等缺点。聚苯醚出色的物理性能、耐热性能、化学性能及电性能等吸引着世界各大公司等对其进行改性，并取得了一定的成果。如在聚苯醚分子链端或侧链引入活性基团(如乙烯基)，使之成为热固性树脂。该树脂热固化后具有优异的耐热、低介质常数和低介质损耗等综合性能，成为制备高频电路基板的理想材料。采用含有不饱和双键的有机硅化合物作为乙烯基活性基团改性的热固性聚苯醚的交联剂，用于制备高频电子电路基材。CN102993683采用含有不饱和双键的有机硅化合物制备作为改性聚苯醚的交联剂，所制备的高频电路基板具有高的玻璃化转变温度，高的热分解温度，高的层间粘合力，低介电常数及低介质损耗。但是该已有技术所采用的含有不饱和双键的有机硅化合物结构为线性或者环形的有机硅化合物。采用线性的含有不饱和双键的有机硅化合物具有很好的柔性，其所制备的高频电路基板弯曲强度偏低。采用环形的含有不饱和双键的有机硅化合物所制备的电路基材综合性能良好，但由于其分子量偏小，存在上胶烘片过程中挥发的问题。CN104650574A采用聚苯醚、聚全氟乙烯乳液、有机硅树脂及无机填料组合物，用于高频电子电路基材的制备。其所制备的基材具有低的介质常数、低的介质损耗、良好的加工性能等优点。但是，该已有技术采用的有机硅树脂为甲基苯基DQ有机硅树脂，不含活性基团，不能作为乙烯基改性的热固性聚苯醚的交联剂。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种聚苯醚树脂组合物，该聚苯醚树脂组合物具有低的介质常数Dk及低的介质损耗Df，以及具有优异的耐热性能和层间粘合力，满足了高频电路基板对介质常数、介质损耗、耐热性能以及层间粘合力等性能的要求，可用于制备高频电路基板。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种聚苯醚树脂组合物，包括乙烯基改性聚苯醚树脂和含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂，其中，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂为含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)与三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MT有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、三官能度硅氧烷单元(T单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MTQ有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MDT有机硅树脂或含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MDQ有机硅树脂中的任意一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂为MT有机硅树脂、MTQ有机硅树脂、MDT有机硅树脂、MDQ有机硅树脂、MT和MTQ有机硅树脂的组合，MT和MDT有机硅树脂的组合，MT和MDQ有机硅树脂的组合，MT、MTQ和MDT有机硅树脂的组合，MTQ、MDT和MDQ有机硅树脂的组合，MT、MTQ、MDT和MDQ有机硅树脂的组合。所述乙烯基改性聚苯醚树脂，在室温状态下为粉末状的固体热固性树脂，其两端带有活性的不饱和双键，在固化引发剂存在条件下，可进行自由基聚合固化，得到耐热性、尺寸稳定性、低吸水率、低介质常数和低介质损耗等综合性能均十分优异的热固性树脂。采用含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂作为乙烯基改性聚苯醚的交联剂，聚苯醚树脂组合物固化后交联密度大，可提供高频电路基板的高玻璃化转变温度。而且，含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂不含极性基团，可保证高频电路基板低的吸水率、低的介质常数及低的介质损耗。含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂热分解温度高，可提供高频电路基板优异的耐热性能。另外，所制备得到的高频电路基板层间粘合力与弯曲强度高，可提高基板的可靠性。乙烯基改性聚苯醚树脂具有优异的低介电常数及低介质损耗等性能，采用含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂作为改性聚苯醚树脂的交联剂，所制备的高频电路基板具有低的介质常数、低的介质损耗、低的吸水性、高的耐热性、高的层间粘合力和高的弯曲强度等综合性能。与线性的含有不饱和双键的有机硅化合作为交联剂相比，基板具有更高的弯曲强度。与环形的含有不饱和双键的有机硅化合物作为交联剂相比，含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂不存在上胶烘片时挥发的问题。优选地，所述乙烯基改性聚苯醚树脂具有如下结构：其中，0≤x≤100，0≤y≤100，2≤x+y≤100。示例性的有15≤x+y≤30，25≤x+y≤40，30≤x+y≤55，60≤x+y≤85，80≤x+y≤98，10≤x+y≤20，35≤x+y≤45，65≤x+y≤75，85≤x+y≤95等。M选自：或，N选自-O-、-CO-、-SO-、-SC-、-SO2-或-C(CH3)2-中的任意一种或者至少两种的组合。R2、R4、R6、R8、R11、R13、R15和R17均独立地选自取代或未取代的C1-C8(例如C2、C3、C4、C5、C6或C7)直链烷基、取代或未取代的C1-C8(例如C2、C3、C4、C5、C6或C7)支链烷基或取代或未取代的苯基中的任意一种或者至少两种的组合。R1、R3、R5、R7、R10、R12、R14和R16均独立地选自氢原子、取代或未取代的C1-C8(例如C2、C3、C4、C5、C6或C7)直链烷基、取代或未取代的C1-C8(例如C2、C3、C4、C5、C6或C7)支链烷基或取代或未取代的苯基中的任意一种或者至少两种的组合。R9选自：或，其中，A为亚芳香基、羰基或碳原子数为1～10(例如2、3、4、5、6、7、8或9)的亚烷基，Z为0～10的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，R21、R22和R23均独自地选自氢原子或碳原子数为1～10(例如2、3、4、5、6、7、8或9)的烷基。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯醚树脂组合物，包括乙烯基改性聚苯醚树脂和含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂，其中，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂为含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)与三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MT有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、三官能度硅氧烷单元(T单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MTQ有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MDT有机硅树脂或含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MDQ有机硅树脂中的任意一种或至少两种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种聚苯醚树脂组合物，包括乙烯基改性聚苯醚树脂和含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂，其中，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的有机硅树脂为含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)与三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MT有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、三官能度硅氧烷单元(T单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MTQ有机硅树脂、含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MDT有机硅树脂或含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MDQ有机硅树脂中的任意一种或至少两种的混合物。2.如权利要求1所述的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述乙烯基改性聚苯醚树脂具有如下结构：其中，0≤x≤100，0≤y≤100，2≤x+y≤100；M选自：N选自-O-、-CO-、-SO-、-SC-、-SO2-或-C(CH3)2-中的任意一种或者至少两种的组合；R2、R4、R6、R8、R11、R13、R15和R17均独立地选自取代或未取代的C1-C8直链烷基、取代或未取代的C1-C8支链烷基或取代或未取代的苯基中的任意一种或者至少两种的组合；R1、R3、R5、R7、R10、R12、R14和R16均独立地选自氢原子、取代或未取代的C1-C8直链烷基、取代或未取代的C1-C8支链烷基或取代或未取代的苯基中的任意一种或者至少两种的组合；R9选自：其中，A为亚芳香基、羰基或碳原子数为1～10的亚烷基，Z为0～10的整数，R21、R22和R23均独自地选自氢原子或碳原子数为1～10的烷基；优选地，所述乙烯基改性聚苯醚树脂的数均分子量为500-10000g/mol，优选800～8000g/mol，进一步优选1000～4000g/mol。3.如权利要求1或2所述的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)与三官能度硅
\t氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MT有机硅树脂具有如下结构：(R24R25R26SiO1/2)x1(R27SiO3/2)y1其中，3≤x1≤100，1≤y1≤100，4≤x1+y1≤200，且0.03≤x1/y1≤10；R24、R25、R26和R27均独立地选自取代或未取代的C1-C8直链烷基、取代或未取代的C1-C8支链烷基、取代或未取代的苯基或取代或未取代的C2-C10含C＝C的基团中的任意一种或者至少两种的组合，且R24、R25、R26和R27四者至少有一个为取代或未取代的C2-C10含C＝C的基团；优选地，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、三官能度硅氧烷单元(T单元)和四官能度硅氧烷单元(Q单元)水解缩合而成的MTQ有机硅树脂具有如下结构：(R28R29R30SiO1/2)a(R31SiO3/2)b(SiO4/2)c其中，5≤a≤100，1≤b≤100，1≤c≤100，且7≤a+b+c≤100；R28、R29、R30和R31均独立地选自取代或未取代的C1-C8直链烷基、取代或未取代的C1-C8支链烷基、取代或未取代的苯基或取代或未取代的C2-C10含C＝C的基团中的任意一种或者至少两种的组合，且R28、R29、R30和R31四者至少有一个为取代或未取代的C2-C10含C＝C的基团；优选地，所述含有不饱和双键的具有三维网状结构的由单官能度硅氧烷单元(M单元)、两官能度硅氧烷单元(D单元)和三官能度硅氧烷单元(T单元)水解缩合而成的MDT有机硅树脂具有如下结构：(R32R33R34SiO1/2)d(R35R36SiO3/2)e(R37SiO3/2)f其中，3≤d≤100，3≤e≤100，1≤f≤100，且7≤d+e+f≤100；R32、R33、R3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广兵，曾宪平，关迟记，许永静，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44