一种环氧树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种环氧树脂及其制备方法和应用，包括具有如式I所示结构式的化合物。本发明专利技术提供的环氧树脂具有优异的介电性能，介电常数和介电损耗均较低，可应用于高频高速覆铜板的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂及其制备方法和应用
本专利技术属于覆铜板
，涉及一种环氧树脂及其制备方法和应用，特别涉及一种高频高速覆铜板用环氧树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着5G时代的来临，云计算、大数据、移动物联网、智能家居及高清视频等高带宽应用的涌现，使全球互联网流量呈几何级数增长。移动终端、服务器、互联网基站等电子设备中传输信号趋向于高频化、高速化，这就要求在这些设备中使用高频高速覆铜箔层压板。更快的传输速率、更小的信号损耗成为高频高速覆铜箔层压板追求的目标，Dk和Df是衡量覆铜板介电特性的重要技术指标，开发具有低Dk/Df特性的覆铜板配方体系成为最新最热的研究课题。目前应用到高频覆铜板的低介电体系的材料主要有聚四氟乙烯树脂(PTFE)、氰酸酯树脂(CE)、双马来酰亚胺树脂(BMI)、苯乙烯马来酸酐树脂(SMA)、聚酰亚胺树脂(PI)、改性聚苯醚树脂(PPE)、碳氢树脂等。这些树脂成本高、工艺要求苛刻。环氧树脂的成本低，加工性最好，但是Dk/Df与其他树脂相比要高的多，限制了其在高频高速覆铜板中使用。CN102807658A公开了一种聚苯醚树脂组合物及使用其制作的半固化片与覆铜箔层压板，该聚苯醚树脂组合物组分包含：(A)官能化聚苯醚树脂、(B)交联固化剂及(C)引发剂，其中组分(A)官能化聚苯醚树脂为数均分子量为500-5000的分子末端带有不饱和双键的聚苯醚树脂；组分(B)交联固化剂为数均分子量为500-10000的含有10-50％重量比的苯乙烯结构的烯烃树脂，且其分子中含有1,2位加成的丁二烯结构；该专利申请具有较好的耐热性，但是成本较高。CN108501488A公开了一种高频高速覆铜板及其制备方法，所述高频高速覆铜板包括聚合物绝缘基材和电解铜箔；聚合物绝缘基材包括改性处理悬浮聚四氟乙烯，其厚度为0.5-9mm；改性处理悬浮聚四氟乙烯包括陶瓷材料和悬浮聚四氟乙烯，所述陶瓷材料和悬浮聚四氟乙烯的质量比为(30-40):(60-70)；高频高速覆铜板的制备方法包括陶瓷粉料的表面处理、悬浮聚四氟乙烯粉料的改性处理和制备高频高速覆铜板；该专利申请的工艺简单，节能环保，但是制备的覆铜板介电性能不能满足应用要求。CN103818054A公开了一种生产介电常数3.4的高频微波覆铜板的工艺，该工艺过程是：聚苯醚树脂溶解改性、浸涂玻璃布、与铜箔叠配、高温高压压合、性能检测和裁切包装，其中通过对聚苯醚树脂的烯丙基化改性，形成合适分子量的交联体，再通过其浸渍玻璃纤维布制作成半固化片，与铜箔一起进行压合，制作高频覆铜板。上述专利申请集中在对聚苯醚、聚四氟乙烯等方面，对环氧树脂制备高频高速覆铜板的研究鲜有报道。因此，想要开发一种可以应用于高频高速覆铜板用环氧树脂以满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂及其制备方法和应用，本专利技术提供的环氧树脂具有优异的介电性能，介电常数和介电损耗均较低，可应用于高频高速覆铜板的制备。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种环氧树脂，包括具有如式I所示结构式的化合物：其中，n为0-100的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95等。本专利技术所述的环氧树脂也可以称为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷缩水甘油醚。本专利技术提供的环氧树脂具有较低的介电常数和介电损耗，并且颜色浅、粘度小，固化后的玻璃化温度较高，适用于高频高速覆铜板。优选地，n为0-6的整数，例如1、2、3、4、5等。本专利技术的环氧树脂分子量较小，对玻纤布具有很好的浸润性，分子结构中具有较大的自由体积，具有低的介电常数和介电损耗。。优选地，所述环氧树脂的环氧当量为200-260g/eq，例如210g/eq、220g/eq、230g/eq、240g/eq、250g/eq等。第二方面，本专利技术提供了根据第一方面所述的环氧树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与环氧氯丙烷反应，得到预聚物混合液；(2)将预聚物混合液与催化剂混合，进行聚合反应，然后进行后处理，得到所述环氧树脂。本专利技术提供的合成方法形成的废聚物少，收率高。在本专利技术中，所述1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和环氧氯丙烷的质量比为1:(2-8)，例如1:3、1:4、1:5、1:6、1:7等。在本专利技术中，反应物的质量比需要在本专利技术的限定范围内，若环氧氯丙烷添加量过大，则降低反应瓶或反应釜的使用效率，单批产量低。若环氧氯丙烷添加量过小，则树脂粘度过大，反应形成-OH含量多，降低树脂的介电性能。优选地，步骤(1)所述反应在助溶剂中进行。优选地，所述助溶剂选自乙二醇二甲醚、异丙醇或丙二醇甲醚中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述助溶剂的加入量是所述环氧氯丙烷质量的5-25％，例如8％、10％、12％、14％、15％、18％、20％、22％等。优选地，步骤(1)所述反应还包括碱性催化剂。优选地，所述碱性催化剂选自KOH、K2CO3、NaOH或Na2CO3中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述碱性催化剂的加入量与所述1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的质量比为(0.02-0.1):1，例如0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1等。优选地，所述碱性催化剂以溶液的形式加入步骤(1)所述反应中。优选地，在所述溶液中，所述碱性催化剂的质量百分含量为30-50％，例如35％、40％、45％、48％等，所述溶液所使用的溶剂为水。优选地，步骤(1)所述反应的温度为50-80℃，例如55℃、60℃、65℃、70℃、75℃等，时间为2-5h，例如3h、4h等。优选地，步骤(2)所述催化剂以催化剂溶液的形式加入。优选地，所述催化剂溶液选自KOH溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液或Na2CO3溶液中的任意一种或至少两种的组合一种。优选地，所述催化剂溶液的质量浓度为30-50％，例如35％、40％、45％等。优选地，步骤(2)所述催化剂的加入量与所述1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的质量比为(0.3-0.66):1，例如0.35:1、0.4:1、0.45:1、0.5:1、0.55:1、0.6:1等。优选地，步骤(2)所述聚合反应的温度为40-75℃，例如50℃、60℃、70℃等，真空度为5-25kPa，例如10kPa、15kPa、20kPa等。优选地，所述催化剂溶液匀速加入所述预聚物混合液中，所述加入的时间为2-8h，例如3h、4h、5h、6h、7h等。优选地，所述催化剂添加完毕后，取样检测反应体系中水解氯含量。优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂，其特征在于，包括具有如式I所示结构式的化合物：/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂，其特征在于，包括具有如式I所示结构式的化合物：



其中，n为0-100的整数。


2.根据权利要求1所述的环氧树脂，其特征在于，n为0-6的整数；
优选地，所述环氧树脂的环氧当量为200-260g/eq。


3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与环氧氯丙烷在碱性催化剂的存在下反应，得到预聚物混合液；
(2)将预聚物混合液与催化剂混合，进行聚合反应，然后进行后处理，得到所述环氧树脂。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和环氧氯丙烷的质量比为1:(2-8)；
优选地，步骤(1)所述反应在助溶剂中进行；
优选地，所述助溶剂选自乙二醇二甲醚、异丙醇或丙二醇甲醚中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述助溶剂的加入量是所述环氧氯丙烷质量的5-25％。


5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性催化剂选自KOH、K2CO3、NaOH或Na2CO3中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述碱性催化剂的加入量与所述1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的质量比为(0.02-0.1):1；
优选地，所述碱性催化剂以溶液的形式加入步骤(1)所述反应中；
优选地，在所述溶液中，所述碱性催化剂的质量百分含量为30-50％，所述溶液所使用的溶剂为水；
优选地，步骤(1)所述反应的温度为50-80℃，时间为2-5h。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐磊，葛成利，朱红军，李枝芳，刘萌，
申请(专利权)人：山东圣泉新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37