本发明专利技术公开了一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法，包括以下步骤：将摩尔比为1:(0.4～3):(1～6)的含硅胺类化合物、酚类化合物和醛类化合物加入有机溶剂中溶解，温度为60℃～100℃的条件下反应4～24h，经过后处理，获得苯并噁嗪单体；将苯并噁嗪单体装入聚四氟乙烯模具中，采用阶梯升温的方法，得到所述含硅低介电聚苯并噁嗪树脂。本发明专利技术制备的新型含硅聚苯并噁嗪树脂具备良好的热稳定性、低吸水率和良好的介电性能。和良好的介电性能。和良好的介电性能。
【技术实现步骤摘要】
一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法与应用
[0001]本专利技术属于有机高分子材料
，具体地说，涉及一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法与应用。
技术介绍
[0002]集成电路产业作为现代电子信息产业的重要基础，是支撑我国国民经济发展、保障国家安全的战略性和先导性产业。目前集成电路正朝着微型化、高速化、密集化和低能耗化的方向发展，要求聚合物介质材料具备更低的介电常数和损耗、更好的热稳定性、吸水率以及可加工性。
[0003]聚苯并噁嗪是一种新型热固性树脂，可以由酚类化合物、伯胺化合物和甲醛或多聚甲醛经曼尼希缩聚反应合成，分子设计十分灵活。与传统的酚醛树脂和环氧树脂相比，聚苯并噁嗪树脂具有良好的热稳定性、低吸水率、低固化收缩率、固化时无小分子放出以及良好的本征低介电性能，且在25℃
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150℃范围内介电性能有比较好的频率稳定性，在电子封装领域有比较大的应用潜力(Journal of Materials Science:Materials in Electronics,2019,30:8358
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8370)。但传统聚苯并噁嗪的机械性能较差，脆性大，且介电性能与其他商用低介电聚合物材料相比仍存在一定的差距，故需通过分子设计以进一步优化介电性能和其他综合性能。
[0004]根据德拜公式，降低介电材料的偶极子数密度和极化率可以有效降低其介电常数和介电损耗。C
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C键的极化率仅为因此在分子结构中引入大体积烷基如环烷基、支链烷基等既可以降低材料的偶极子密度，又可以降低材料整体的极化率(Annual Review Of Chemical And Biomolecular Engineering,2011,2:379
‑
401)。与烷基链相比，非极性硅氧烷链段具有更高的热稳定性，同时具备良好的柔韧性和疏水性，可以进一步优化聚合物的热稳定性和机械性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法。
[0006]本专利技术的另一个目的是提供一种所述方法制备的含硅低介电聚苯并噁嗪树脂在制备介电材料中的应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将摩尔比为1:(0.4～3):(1～6)的含硅胺类化合物、酚类化合物和醛类化合物加入有机溶剂中溶解，温度为60℃～100℃的条件下反应4～24h，经过后处理，获得苯并噁嗪单体；
[0010]将苯并噁嗪单体装入聚四氟乙烯模具中，采用阶梯升温的方法，得到所述含硅低介电聚苯并噁嗪树脂。
[0011]所述含硅胺类化合物、酚类化合物和醛类化合物的摩尔比为1:(0.5～2):(2～4)。
[0012]所述含硅胺类化合物选自氨甲基三甲基硅烷、3
‑
氨丙基三甲基硅烷、3
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氨基丙基五甲基二硅氧烷、3
‑
氨丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷、3
‑
氨丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、1,3
‑
双(2
‑
胺乙基胺甲基)四甲基二硅氧烷、氨丙基双封端聚二甲基硅氧烷、含氨丙基侧链的聚硅氧烷、含N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基侧链的聚硅氧烷。
[0013]所述酚类化合物选自苯酚、对三氟甲基苯酚、腰果酚、对叔丁基苯酚、β
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萘酚、1,5
‑
二羟基萘、2,2
‑
双
‑
(4
‑
羟苯基)六氟丙烷、对环己基苯酚、丁香酚、愈创木酚、萘酚、对金刚烷基苯酚、2,2'
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷、4,4'
‑
(1
‑
苯乙基)双酚、4,4'
‑
二羟基四苯基甲烷、4,4'
‑
二羟基二苯甲酮、4,4'
‑
二羟基二苯砜、4,4'
‑
二羟基二苯硫醚、4,4'
‑
二羟基二苯醚、4,4'
‑
二羟基二苯环已烷、4,4'
‑
二羟基联苯、1,5
‑
二羟基萘、1,1,1
‑
三对羟基苯基乙烷、1,1,2,2
‑
四(4
‑
羟基苯基)乙烷。
[0014]所述醛类化合物选自甲醛、多聚甲醛或苯甲醛。
[0015]所述有机溶剂选自三氯甲烷、丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、甲苯、乙醚、N,N
‑
二甲基甲酰胺、二氧六环、乙醇、二甲苯。
[0016]所述后处理过程如下：反应液依次用碱液、酸液和去离子水洗涤，除去有机溶剂，冷冻干燥。
[0017]所述冷冻干燥的温度为
‑
40℃，时间为24h。
[0018]所述碱液为浓度为0.1～1mol/L的氢氧化钠水溶液。
[0019]所述酸液为浓度为0.1～1mol/L的盐酸水溶液。
[0020]所述苯并噁嗪单体的结构选自以下结构中的一种：
[0021][0022][0023]所述模具为内槽直径22mm、深1mm的聚四氟乙烯圆形模具。
[0024]所述阶梯升温过程如下：温度为95～105℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为115～125℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为145～155℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为175～185℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为195～205℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为206～215℃的条件下加热0.5～1.5h，温度为225～235℃的条件下加热0.5～5h。
[0025]所述阶梯升温过程如下：温度为100℃的条件下加热1h，温度为120℃的条件下加热1h，温度为150℃的条件下加热1h，温度为180℃的条件下加热1h，温度为200℃的条件下加热1h，温度为210℃的条件下加热1h，温度为230℃的条件下加热2h。
[0026]本专利技术的第二方面提供了一种所述方法制备的含硅低介电聚苯并噁嗪树脂在制备介电材料中的应用。
[0027]所述介电材料可以制备高频、高速电路板基材、车载雷达、通讯天线以及其他复合材料等。
[0028]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0029]本专利技术的含硅低介电聚苯并噁嗪树脂具有良好的热稳定性，失重1％时的温度高达368.25℃，具有低吸水率，在去离子水中浸泡24h的吸水率仅有0.02％。尤其，大空间位阻低极化率烷基和硅原子的存在赋予了聚苯并噁嗪树脂优异的介电性能，介电常数低至2.09；介电损耗低至0.00305，可用于高频和高速电路板基材、车载雷达、通讯天线和其他复合材料领域。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含硅低介电聚苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将摩尔比为1:(0.4～3):(1～6)的含硅胺类化合物、酚类化合物和醛类化合物加入有机溶剂中溶解，温度为60℃～100℃的条件下反应4～24h，经过后处理，获得苯并噁嗪单体；将苯并噁嗪单体装入聚四氟乙烯模具中，采用阶梯升温的方法，得到所述含硅低介电聚苯并噁嗪树脂；所述含硅胺类化合物选自氨甲基三甲基硅烷、3
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氨丙基三甲基硅烷、3
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氨基丙基五甲基二硅氧烷、3
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氨丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷、3
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氨丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、1,3
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双(2
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胺乙基胺甲基)四甲基二硅氧烷、氨丙基双封端聚二甲基硅氧烷、含氨丙基侧链的聚硅氧烷、含N
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(β
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氨乙基)
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γ
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氨丙基侧链的聚硅氧烷；所述酚类化合物选自苯酚、对三氟甲基苯酚、腰果酚、对叔丁基苯酚、β
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萘酚、1,5
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二羟基萘、2,2
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双
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(4
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羟苯基)六氟丙烷、对环己基苯酚、丁香酚、愈创木酚、萘酚、对金刚烷基苯酚、2,2'
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二(4
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羟基苯基)丙烷、4,4'
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(1
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苯乙基)双酚、4,4'
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二羟基四苯基甲烷、4,4'
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二羟基二苯甲酮、4,4'
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二羟基二苯砜、4,4'
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二羟基二苯硫醚、4,4'
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二羟基二苯醚、4,4'
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二羟基二苯环已烷、4,4'
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二...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛忠，袁满林，陆馨，
申请(专利权)人：蚌埠爱默精细化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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