苯并环丁烯官能化的四（二甲基硅氧基）硅烷及其制备方法和其树脂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷及其制备方法和其树脂的制备方法。所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷制备方法包括合成4‑二甲基乙烯基硅苯并环丁烯；将四(二甲基硅氧基)硅烷和合成的4‑二甲基乙烯基硅苯并环丁烯混合，在惰性气氛条件下反应后，加入含催化剂的四氢呋喃溶液，保持惰性气氛，在75℃～85℃下加热搅拌至反应结束，得到第一物料；对所述第一物料分离提纯，得到苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷。本发明专利技术的制备方法工艺简便，易分离提纯，产率较高，容易操作，实用性强，制备的苯并环丁烯官能化有机硅氧烷树脂性能优异，适用于微电子工业、航空航天和国防等领域中。

Functionalized Tetra (dimethylsiloxane) silane of benzocyclobutene and its preparation method and resin preparation method

The invention provides a benzocyclobutene functionalized Tetra (dimethylsiloxyl) silane, a preparation method and a resin preparation method thereof. The preparation method of the functionalized Tetra (dimethylsiloxyl) silane of benzocyclobutene comprises the synthesis of 4 dimethylvinyl siloxane benzocyclobutene, the mixing of the Tetra (dimethylsiloxyl) silane with the synthesized 4 dimethylvinyl siloxane benzocyclobutene, and the reaction in an inert atmosphere, and the addition of a catalyst-containing tetrahydrofuran solution. The benzocyclobutene functionalized Tetra (dimethylsiloxane) silane was obtained by separating and purifying the first material. The preparation method has the advantages of simple process, easy separation and purification, high yield, easy operation and strong practicability. The prepared benzocyclobutene functionalized organosiloxane resin has excellent properties and is suitable for the fields of microelectronics industry, aerospace and national defense.

【技术实现步骤摘要】
苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷及其制备方法和其树脂的制备方法
本专利技术涉及高分子化合物领域，具体来讲，涉及一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷及其制备方法和其树脂的制备方法。
技术介绍
随着航空航天及微电子行业的飞速发展，超大规模集成电路尺寸不断缩小，信号处理速度不断提高，要求布线密度不断增大，导致信号传输延迟、串扰和功耗，已经严重阻碍了高速度、高密度、低功耗和多功能超大规模集成电路的发展。因此，超大规模集成电路要求层间介质材料满足低介电、低损耗、高热稳定性以及高力学性能等综合的优异性能。有机硅氧烷因具有耐高温性，耐候性，电绝缘性，耐腐蚀性等优良特性，已广泛应用于电子电器、航空航天、石油化工以及国防等领域。但传统的有机硅氧烷材料成膜性能差，不易加工。但是现有报道中的有机硅氧烷类树脂仍不能满足日益发展的微电子行业需求，现有的有机硅氧烷类树脂的热稳定性，低介电性能需进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术提供了一种具有优异化学稳定性，热稳定性，电学性能以及力学性能的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷及其制备方法和其树脂的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷，所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的结构式为：其中，本专利技术的另一方面提供了一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法，所述制备方法可以包括以下步骤：合成4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯；将四(二甲基硅氧基)硅烷和所述合成的4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯混合，在惰性气氛条件下反应后，加入含催化剂的溶液，保持惰性气氛，在75℃～85℃下加热搅拌至反应结束，得到第一物料；对所述第一物料分离提纯，得到苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷。在本专利技术的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法的一个示例性实施例中，所述合成4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯的方法包括以下步骤：在惰性气氛下，活化镁条，保持气氛不变，滴加4-溴苯并环丁烯溶液，得到第一溶液；将第一溶液加热至65℃～75℃，完全反应后在惰性气氛下冷却至室温，得到第二溶液；在第二溶液中滴加二甲基乙烯基氯硅烷溶液，滴加完毕后，加热至65℃～75℃至反应结束，得到第一淤浆；对第一淤浆进行分离提纯，得到4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯。优选的，所述4-溴苯并环丁烯溶液可以为4-溴苯并环丁烯与四氢呋喃的混合溶液，所述4-溴苯并环丁烯与四氢呋喃的质量比可以为2.2～3.4:6.1～7.8。所述二甲基乙烯基氯硅烷溶液可以是二甲基乙烯基氯硅烷与四氢呋喃的混合溶液，二甲基乙烯基氯硅烷与四氢呋喃的体积比可以为0.6～1.7:4.3～5.8。优选的，所述对第一淤浆进行分离提纯的方法可以包括：将第一淤浆冷却至室温后加入盐酸，反应完毕后加入萃取剂进行萃取，合并有机相，清洗，干燥，过滤，浓缩，减压蒸馏并收集温度为70℃～80℃的馏分，完成对第一淤浆的分离提纯，得到4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯。在本专利技术的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法的一个示例性实施例中，可以按摩尔质量比计，所述四(二甲基硅氧基)硅烷:4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯:催化剂＝1:4.1～4.3:4×10-3～5×10-3。在本专利技术的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法的一个示例性实施例中，对所述第一物料分离提纯可以包括：将第一物料冷却至室温，过滤后用旋转蒸发仪进行蒸发处理，经硅胶柱层析后，洗脱未反应完全的物料，除去溶剂，完成对第一物料的分离提纯。本专利技术的再一方面提供了一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷树脂的制备方法，所述制备方法可以包括以下步骤：将如上所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷加入聚四氟模具并置于真空中，通入氮气，加热至温度160℃～250℃下进行固化反应，得到苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷树脂。本专利技术的再一方面提供了一种苯并环丁烯官能化四(二甲基硅氧基)硅烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯复合树脂的制备方法，所述制备方法可以包括以下步骤：将如上所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷与四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯均匀混合，加入模具中，真空中脱出气泡，在压力-0.09MPa～-0.095MPa，温度80℃～120℃下保温后进行固化，得到苯并环丁烯官能化四(二甲基硅氧基)硅烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯复合树脂。在本示例中，所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷与所述四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯的质量比可以为1:1～10。在本示例中，所述进行固化包括：对所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷与四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯混合溶液进行5个阶段固化，述5个阶段固化包括升温至170℃～190℃保持4h～6h进行第一阶段固化，升温至190℃～210℃保持4h～6h进行第二阶段固化，升温至210℃～230℃保持2h～4h进行第三阶段固化，升温至230℃～250℃保持2h～4h进行第四阶段固化，降温至150℃～170℃保温4h～6h进行第五阶段的固化。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：(1)本专利技术采用简单高效的硅氢加成反应，以含硅基苯并环丁烯与四(二甲基硅氧基)硅烷在催化剂(例如，氯铂酸)的催化下来合成苯并环丁烯官能化有机硅氧烷。并在制备的基础上进一步制备出树脂以及符合树脂，制备方法简单。(2)本专利技术通过化学键键合的方式将苯并环丁烯单元结构引入有机硅氧烷中赋予材料高热稳定性和低介电性能，从而提供一种高性能介电材料的制备方法。通过本专利技术方法制备得到苯并环丁烯官能化有机硅氧烷树脂具有优良的热稳定性、化学稳定性、力学性能和电学性能，固化温度适中，适宜于规模化批量生产。(3)通过本专利技术的方法制备得到的苯并环丁烯官能化有机硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯复合树脂具有优良的热稳定性、力学性能和介电性能，可以用作耐高温材料，高性能复合材料，电子封装材料和航空材料等，作为高性能介电材料展示出了广阔的应用前景。(4)本专利技术的制备工艺简便，易分离提纯，产率较高，容易操作，实用性强。制备的苯并环丁烯官能化有机硅氧烷树脂性能优异，适用于微电子工业、航空航天和国防等领域中。具体实施方式在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本专利技术的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷(例如，单体)及其制备方法和其树脂的制备方法。具体来讲，本专利技术通过硅氢加成反应将苯并环丁烯单元(简称BCB单元)引入到有机硅氧烷当中，经过加热固化，得到高性能的有机硅树脂。将经过苯并环丁烯(简称BCB)官能化的有机硅氧烷添加到四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的双苯并环丁烯(简称DVSBCB)基体中，经固化得到性能优异的有机硅复合树脂。本专利技术的方法简单高效，可以大批量生产。在提高有机硅氧烷类树脂成膜性能的同时，还能够改善其加工性能，使其更好的满足了在微电子工业、国防和航空航天等领域作为高性能介电薄膜材料或封装材料的应用。本专利技术的一方面提供了一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷。在本专利技术的苯并环丁烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷，其特征在于，所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷，其特征在于，所述苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的结构式为：其中，2.一种苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：合成4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯；将四(二甲基硅氧基)硅烷和所述合成的4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯混合，在惰性气氛条件下反应后，加入含催化剂的溶液，保持惰性气氛，在75℃～85℃下加热搅拌至反应结束，得到第一物料；对所述第一物料分离提纯，得到苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷。3.根据权利要求2所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法，其特征在于，所述合成4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯的方法包括以下步骤：在惰性气氛下，活化镁条，保持气氛不变，滴加4-溴苯并环丁烯溶液，得到第一溶液；将第一溶液加热至65℃～75℃，完全反应后在惰性气氛下冷却至室温，得到第二溶液；在第二溶液中滴加二甲基乙烯基氯硅烷溶液，滴加完毕后，加热至65℃～75℃至反应结束，得到第一淤浆；对第一淤浆进行分离提纯，得到4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯。4.根据权利要求3所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法，其特征在于，所述4-溴苯并环丁烯溶液位4-溴苯并环丁烯与四氢呋喃的混合溶液，4-溴苯并环丁烯与四氢呋喃的质量比为2.2～3.4:6.1～7.8，所述二甲基乙烯基氯硅烷溶液溶液为二甲基乙烯基氯硅烷与四氢呋喃的混合溶液，二甲基乙烯基氯硅烷与四氢呋喃的体积比为0.6～1.7:4.3～5.8。5.根据权利要求3所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基)硅烷的制备方法，其特征在于，所述对第一淤浆进行分离提纯的方法包括：将第一淤浆冷却至室温后加入稀酸，反应完毕后加入萃取剂进行萃取，合并有机相，洗涤，干燥，过滤，浓缩，减压蒸馏并收集温度为70℃～80℃的馏分，完成对第一淤浆的分离提纯，得到4-二甲基乙烯基硅苯并环丁烯。6.根据权利要求2所述的苯并环丁烯官能化的四(二甲基硅氧基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军校，韦雪莲，尹强，胡欢，李娴，范立，马佳俊，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51