一种热固性树脂组合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及热固性聚合物材料技术领域，具体涉及一种热固性树脂组合物及其制备方法和用途，所述热固性树脂组合物包括马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、固化促进剂和增韧剂，其中，马来酰亚胺树脂至少含有两个马来酰亚胺基团，增韧剂为环氧化1,2‑聚丁二烯。本发明专利技术将马来酰亚胺树脂和固化促进剂分别与酚醛树脂进行熔融预混合，再与环氧树脂和增韧剂一起经熔融共混即得到所述热固性树脂组合物。该组合物可在100～200℃下快速固化，适用于模压、层压、传递模塑、浇铸等成型方式；其固化物具有高的玻璃化转变温度、热稳定性以及良好的韧性，可作为基体树脂应用于电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种热固性树脂组合物及其制备方法和用途
本专利技术涉及热固性聚合物材料
，具体涉及一种热固性树脂组合物及其制备方法和用途。
技术介绍
近年来，随着航空航天、5G通信、物联网、自动驾驶、新能源汽车等领域的高速发展，用于制备大功率器件封装模塑料、耐高温高频覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料的高性能热固性树脂的需求和市场潜力巨大。环氧树脂是目前最常见、应用范围最广的一类热固性树脂，可与多元胺、酸酐、酚醛树脂、双氰胺、聚酰胺等固化剂通过热固化过程形成不溶不熔的交联网络。其具有良好的粘接性能、电绝缘性能、耐腐蚀性能和力学性能，作为基体树脂广泛应用于涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料等国民经济的各个领域。然而，传统环氧树脂固化物的玻璃化转变温度(Tg)、热稳定性等较低，不能适用于200℃以上的工作环境，因此已难以符合新兴领域对材料耐高温的应用场景需求。双马来酰亚胺树脂是以马来酰亚胺为活性端基的双官能团(或多官能团)化合物，其固化物有着优异的耐热性(Tg往往大于250℃)、电绝缘性、阻燃性、力学性能等优点。其优异的耐热性克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点，因此在耐高温高频覆铜板、耐高温电子封装材料、耐高温胶粘剂和复合材料等领域有着广泛的应用市场和前景。然而，双马来酰亚胺树脂单体熔点高，通常在150℃以上，且固化温度较高，加工和成型条件较为苛刻；此外，双马来酰亚胺树脂固化后交联密度较高，固化物往往较脆韧性不足，这些都制约了其规模应用。中国专利公告号为CN103992641B的专利技术专利提供了一种热固性树脂组合物，通过活性酯树脂与烯丙基改性双马来酰亚胺树脂共固化环氧树脂的方法制成的热固性树脂组合物，加工和固化成型条件较为温和，具有较低的介电常数和介电损耗，并在一定程度上提高了树脂组合物固化后的耐热性及韧性。但是，该热固性树脂组合物固化后的Tg小于220℃，耐热性能仍不够理想，无法满足在250℃以上的高温环境使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，所述热固性树脂组合物克服了传统双马来酰亚胺树脂应用时存在的熔点高、固化温度高、加工成型条件苛刻以及固化物脆性较大、韧性不足的技术问题，同时能够达到较高的耐热性，从而作为电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料的基体树脂使用，可适用于模压、层压、传递模塑、浇铸等成型方式。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，所述热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中作为基体树脂使用，所述热固性树脂组合物包括马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、固化促进剂和增韧剂；所述马来酰亚胺树脂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的55～85wt％，优选60～80wt％；所述酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1～1:1，优选5:2～5:4；所述固化促进剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的0.5～5wt％，优选1～3wt％；所述增韧剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的1～15wt％，优选5～10wt％。进一步地，所述马来酰亚胺树脂至少含有两个马来酰亚胺基团，包括以下式(1)和式(2)所示化学结构的物质：式(1)中R1为具有1～30个碳原子且含有芳环结构的有机基团，R1进一步可以含有一个或多个氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或卤素原子；式(2)中不同位置的R2各自独立地为氢原子、含有1～4个碳原子的烃基或卤素原子；n为0～5的整数。更进一步地，所述马来酰亚胺树脂为4,4'-亚甲基双(N-苯基马来酰亚胺)、苯甲烷马来酰亚胺的寡聚合物、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺、N,N'-间二甲苯双马来酰亚胺、N,N'-对二甲苯双马来酰亚胺、2,2’-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双马来酰亚胺、4,4'-二苯醚双马来酰亚胺、4,4'-二苯砜双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、N,N’-对二苯酮马来酰亚胺、N,N’-(亚甲基-双四氢苯基)双马来酰亚胺、N,N’-(3,3’-二氯)-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-联甲苯胺双马来酰亚胺、N,N’-异佛尔酮双马来酰亚胺、N,N’-p,p’-二苯基二甲基甲硅烷基双马来酰亚胺、N,N’-萘双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-(1,1’-二苯基-环己烷)双马来酰亚胺、N,N’-3,5-(1,2,4-三唑)双马来酰亚胺、N,N’-吡啶-2,6-二基双马来酰亚胺、4,4’-二氨基-三苯基磷酸酯的N,N’-马来酰亚胺、2,2-双[3-氯-4-马来酰亚胺苯氧基]苯基]丙烷、2,2-双[3-甲氧基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷中的一种或两种以上组合使用；本专利技术的马来酰亚胺树脂优选4,4'-亚甲基双(N-苯基马来酰亚胺)、苯甲烷马来酰亚胺的寡聚合物、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺、N,N'-间二甲苯双马来酰亚胺、N,N'-对二甲苯双马来酰亚胺、2,2’-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷和双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷中的一种或两种以上组合使用。进一步地，所述酚醛树脂不受特别限制，可以为在一个分子中含有两个或多个酚羟基的单体、低聚物或聚合物，包括苯酚型线形酚醛树脂、甲酚型线形酚醛树脂、用二环戊二烯改性的酚醛树脂、联苯型芳烷基酚醛树脂、对二甲苯型芳烷基酚醛树脂、三酚甲烷型线形酚醛树脂中的一种或两种以上组合使用。本专利技术的酚醛树脂优选苯酚型线形酚醛树脂、用二环戊二烯改性的酚醛树脂、联苯型芳烷基酚醛树脂和对二甲苯型芳烷基酚醛树脂中的一种或两种以上组合使用。进一步地，所述环氧树脂不受特别限制，可以为在一个分子中含有两个或多个环氧基的单体、低聚物或聚合物，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、含溴环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、联苯型环氧树脂、多官能环氧树脂、氢醌型环氧树脂、苯酚型线形酚醛环氧树脂、甲酚型线形酚醛环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、含三嗪环的环氧树脂、用二环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、杂环环氧树脂中的一种或两种以上组合使用。本专利技术的环氧树脂优选双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂、多官能环氧树脂、甲酚型线形酚醛环氧树脂和用二环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂中的一种或两种以上组合使用。进一步地，所述固化促进剂包括叔胺、咪唑类化合物、有机磷化合物、过氧化物中的一种或两种以上组合使用。更进一步地，所述叔胺为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环壬-5-烯(DBN)、N-甲基哌嗪、三乙胺、三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，其特征在于，所述热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中作为基体树脂使用，所述热固性树脂组合物包括马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、固化促进剂和增韧剂；/n所述马来酰亚胺树脂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的55～85wt％；/n所述酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1～1:1；/n所述固化促进剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的0.5～5wt％；/n所述增韧剂为环氧化1,2-聚丁二烯，其含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的1～15wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，其特征在于，所述热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中作为基体树脂使用，所述热固性树脂组合物包括马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、固化促进剂和增韧剂；
所述马来酰亚胺树脂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的55～85wt％；
所述酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1～1:1；
所述固化促进剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的0.5～5wt％；
所述增韧剂为环氧化1,2-聚丁二烯，其含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的1～15wt％。


2.根据权利要求1所述的一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，其特征在于，所述马来酰亚胺树脂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的60～80wt％；
所述酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:2～5:4；
所述固化促进剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的1～3wt％；
所述增韧剂的含量为马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂三种树脂总量的5～10wt％。


3.根据权利要求1或2所述的一种热固性树脂组合物在电子封装模塑料、覆铜板、耐高温胶粘剂和复合材料中的应用，其特征在于，所述马来酰亚胺树脂至少含有两个马来酰亚胺基团，包括以下式(1)和式(2)所示化学结构的物质：



式(1)中R1为具有1～30个碳原子且含有芳环结构的有机基团，R1进...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玮，周洋龙，李小杰，刘晓亚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32