一种聚氧化乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氧化乙烯材料及其制备方法，主要由以下原料制得：以质量份数计，聚氧化乙烯10‑40份，二苯甲烷型双马来酰亚胺60‑90份，烯丙基型苯并噁嗪50‑70份，二氧化硅5‑15份；所述聚氧化乙烯包括羟基、甲氧基、氨基封端的聚氧化乙烯中的一种或多种。本发明专利技术的聚氧化乙烯材料具有高韧性、高耐热性、良好可加工性、低收缩率、低介电常数和介电损耗等优良性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氧化乙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及树脂材料制备领域，具体而言，涉及一种聚氧化乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
树脂增韧的传统方法包括物理方法和化学方法。物理方法是向树脂中添加其他组分，利用其他组分自身的韧性或几种组分形成的相结构使树脂受到冲击时，通过形变等方式吸收冲击能量，实现增韧。化学方法是通过改变分子结构从而合理设计树脂的固化交联网络，实现增韧。聚氧化乙烯是一种低玻璃化转变温度的热塑性高分子，与其他树脂的相容性良好。常规聚氧化乙烯树脂的端基为羟基，该树脂用于电子、军工等领域加工时耐高温性较差，因为羟基作为薄弱部分将容易发生降解，因此制备得到的树脂材料各个方面的性能较差。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种聚氧化乙烯材料，该材料通过原料之间的合理配比，使得材料具有高韧性、高耐热性、良好可加工性、低收缩率、低介电常数和介电损耗等优良性能。本专利技术的第二目的在于提供上述材料的制备方法，方法简单，操作条件温和，步骤衔接紧密。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了一种聚氧化乙烯材料，主要由如下原料制得：以质量份数计，聚氧化乙烯10-40份，二苯甲烷型双马来酰亚胺60-90份，烯丙基型苯并噁嗪50-70份和二氧化硅5-15份；所述聚氧化乙烯包括羟基、甲氧基、氨基封端的聚氧化乙烯中的一种或多种。羟基、甲氧基、氨基封端的聚氧化乙烯的结构式分别为：另外，二苯甲烷型双马来酰亚胺的结构式为：烯丙基型苯并噁嗪的结构式为：本专利技术为了弥补现有技术中的聚氧化乙烯材料的各个方面性能的缺陷，通过对现有的聚氧化乙烯材料进行改性，从而提高其韧性、耐热性、可加工性、介电性能等一系列性能。其中，烯丙基型苯并噁嗪通常是由酚、甲醛和伯氨经Mannich反应合成的一类杂环化合物。噁嗪环非平面结构，而是类似于椅式结构，具有一定的环张力，环中的O、N原子都可以成为阳离子聚合反应的活性位点，在加热或者催化剂作用下噁嗪环易发生阳离子开环聚合，形成与酚醛树脂类似的三维体型网络结构。烯丙基型苯并噁嗪不仅保留了传统酚醛树脂良好的阻燃性，还具有一系列优异性能，包括几乎近于零的体积收缩率、高玻璃化转变温度、低吸水率、灵活的分子设计性等。二苯甲烷型双马来酰亚胺是以马来酰亚胺为活性端基的双官能团化合物。二苯甲烷型双马来酰亚胺单体中由于羰基的强吸电子效应而使得碳碳双键成为缺电子基团。二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂由于交联密度高而具有优异的耐热性能、耐湿热性能、低吸湿率和低热膨胀系数等特点。因此，本专利技术为了提高材料本身的性能，特将二苯甲烷型双马来酰亚胺、烯丙基型苯并噁嗪与聚氧化乙烯进行复配，这样二苯甲烷型双马来酰亚胺可与羟基、二元胺、硫氢基、酰胺、酰肼等含活泼氢的化合物进行反应，也可以与聚氧化乙烯、含不饱和键的化合物反应，在加热或催化剂作用下也可以发生自聚反应。通过配合改性后制备出一种具有高度交联网络的改性树脂。这种改性树脂不仅兼具烯丙基型苯并噁嗪和二苯甲烷型双马来酰亚胺两者的优点，还大幅提高了二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂的韧性，有效改善了其脆性较大的缺点。本专利技术在树脂体系中引入并调控无机填料与树脂组分的协同作用。与现有技术相比，二氧化硅的作用一是起到增稠效果，使改性树脂在共混阶段不发生明显的相分离从而混合均匀，有利于固化反应，提升了树脂的可加工性。作用二是吸附聚氧化乙烯，提升各种树脂组分间的相容性，避免加入聚氧化乙烯引起体系玻璃化转变温度明显下降，改善游离的增韧剂固化后易发生迁移的不足，从而充分发挥增韧剂效果。此外，本专利技术的方案中还通过对聚氧化乙烯设计合理的封端处理方式可使其发挥活性增韧剂的功能。优选地，作为进一步可实施的方案，所述聚氧化乙烯为甲氧基封端以及氨基封端的两种聚氧化乙烯的混合物。优选地，作为进一步可实施的方案，所述甲氧基封端的聚氧化乙烯与所述氨基封端的聚氧化乙烯的质量比为(5-10)：(2-5)。优选地，作为进一步可实施的方案，所述甲氧基封端的聚氧化乙烯与所述氨基封端的聚氧化乙烯的质量比为(7-9)：(3-4)。本专利技术所采用的聚氧化乙烯优选为甲氧基封端以及氨基封端的两种聚氧化乙烯的混合物，因为甲氧基封端聚氧化乙烯与现有技术相比，高温下不易分解，改性树脂的耐热性能得到提升。氨基封端聚氧化乙烯具有反应性，能连接到二苯甲烷型双马来酰亚胺上，发挥活性增韧剂的功能，改善物理增韧时游离在固化树脂中的增韧剂部分迁移的不足，因此特将两者进行共同配合，并且本专利技术的方案中通过将两者控制在适宜的比例范围内，能够更加提升材料本身的韧性等相关性能，因此最好按照本专利技术的方案对两种聚氧化乙烯进行配伍，从而达到良好的技术效果。本专利技术除了提供聚氧化乙烯材料的配方，还提供了聚氧化乙烯材料的制备方法，具体包括如下步骤：将聚氧化乙烯与二苯甲烷型双马来酰亚胺控温80-135℃下溶解于有机溶剂中，预聚得到二苯甲烷型双马来酰亚胺预聚液；将烯丙基型苯并噁嗪、二氧化硅与所述二苯甲烷型双马来酰亚胺预聚液在120-160℃温度下共混熔融；将上述步骤得到的熔融产物干燥、固化。优选地，作为进一步可实施的方案，预聚反应的时间为0.5-2h。优选地，作为进一步可实施的方案，所述熔融产物干燥的温度为150-200℃之间。优选地，作为进一步可实施的方案，固化的温度为180-220℃之间，固化时间为2-10h。优选地，作为进一步可实施的方案，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种。本专利技术的制备方法通过将各个参数调控在适宜的范围内，从而使得制备得到的材料各个方面的性能均达到最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过合理设计聚氧化乙烯的端基以及调控树脂组分与无机填料二氧化硅的协同作用，聚氧化乙烯/二苯甲烷型双马来酰亚胺/烯丙基型苯并噁嗪改性树脂具有优异的韧性、耐热性、可加工性、介电性能。(2)本专利技术所提供的材料可很好的应用在制造电子、军工等领域的印刷线路板，对打破国外垄断，推动我国高性能树脂基复合材料的发展具有一定现实意义。(3)本专利技术通将过二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂与烯丙基型苯并噁嗪树脂共混改性，使得得到的材料同时具备高韧性、高玻璃化转变温度、低收缩率、低介电常数和介电损耗等优点。添加增韧剂聚氧化乙烯到改性树脂体系中，进一步提高了改性树脂的韧性。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例1提供的固化样品的红外光谱图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氧化乙烯材料，其特征在于，主要由以下原料制得：以质量份数计，聚氧化乙烯10-40份，二苯甲烷型双马来酰亚胺60-90份，烯丙基型苯并噁嗪50-70份和二氧化硅5-15份；/n所述聚氧化乙烯包括羟基、甲氧基、氨基封端的聚氧化乙烯中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氧化乙烯材料，其特征在于，主要由以下原料制得：以质量份数计，聚氧化乙烯10-40份，二苯甲烷型双马来酰亚胺60-90份，烯丙基型苯并噁嗪50-70份和二氧化硅5-15份；
所述聚氧化乙烯包括羟基、甲氧基、氨基封端的聚氧化乙烯中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的聚氧化乙烯材料，其特征在于，所述聚氧化乙烯为甲氧基封端以及氨基封端的两种聚氧化乙烯的混合物。


3.根据权利要求2所述的聚氧化乙烯材料，其特征在于，所述甲氧基封端的聚氧化乙烯与所述氨基封端的聚氧化乙烯的质量比为(5-10)：(2-5)。


4.根据权利要求2所述的聚氧化乙烯材料，其特征在于，所述甲氧基封端的聚氧化乙烯与所述氨基封端的聚氧化乙烯的质量比为(7-9)：(3-4)。


5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氧化乙烯材料，其特征在于，聚氧化乙烯20-30份，二苯甲烷型双马来酰亚胺70-80份，烯丙基型苯并噁嗪55-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：申小林，王琢，钟健人，
申请(专利权)人：腾辉电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32