一种低介电环氧树脂及其制备方法技术

本申请公开了一种低介电环氧树脂及其制备方法，所述环氧树脂的结构式为：式中n＝0,1,2,3,4,5

【技术实现步骤摘要】
一种低介电环氧树脂及其制备方法


[0001]本申请涉及环氧树脂材料
，具体涉及一种低介电环氧树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G通信传输速率和信号强度的提高，在应用端手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都将对5G新材料有更多的需求和更高的要求，材料产业也迎来了5G新时代。
[0003]高频板材料的基本特性要求有以下几点：(1)介电常数(Dk)小且稳定，通常是越小越好，信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比，高介电常数容易造成信号传输延迟。(2)介质损耗(Df)小，其主要影响到信号传送的品质，介质损耗越小使信号损耗也越小。(3)与铜箔的热膨胀系数尽量一致，不一致会在冷热变化中造成铜箔分离。(4)吸水性低。吸水性高就会在受潮时影响介电常数与介质损耗。(5)其它耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度等亦必须良好。
[0004]高频、高速线路板主要采用PPO、PTFE、氰酸酯、碳氢树脂、双马树脂等，但该类型树脂，加工性差。而环氧树脂具有良好的加工性，因此，基于该类型环氧树脂的研究一旦突破，具有良好的应用前景。目前，关于该类研究主要包括以下几种：
[0005]采用双酚AF与双酚A环氧树脂进行扩链反应，通过引入
‑
CF3基团，明显降低了DK/Df。
[0006]采用环氧树脂中极性OH基团与其他化合物反应，生成如下结构式的化合物。降低环氧树脂中极性OH基团的含量。
[0007][0008]也有采用活性酯固化环氧树脂，固化环氧树脂后，不生产极性基团OH，而生产酯基。结构式如下：
[0009][0010]但上述环氧树脂仍存在介电常数较高的缺点，无法满足高频板材料的需求。

技术实现思路

[0011]为了解决本领域存在的上述不足，本申请旨在提供一种低介电环氧树脂及其制备方法。本申请的环氧树脂的介电常数低至4.0以下。
[0012]根据本申请的一个方面，本申请提供一种低介电环氧树脂，所述环氧树脂的结构式为：
[0013][0014]式中n＝0,1,2,3,4,5
……
。
[0015]根据本申请的一些实施例，所述环氧树脂的重均分子量为300～6000。
[0016]可选地，所述环氧树脂的软化点为40～110℃，环氧当量为240～330g/mol。
[0017]根据本申请的另一方面，还提供一种低介电环氧树脂的制备方法，为以4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)为原料制备环氧树脂。
[0018]根据本申请的一些实施例，所述制备方法包括：
[0019]将4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)、环氧氯丙烷、助溶剂，在氮气保护下反应，反应温度35～80℃，加入第一碱性催化剂，匀速滴加1～3h，反应熟化2
‑
5h；
[0020]熟化后减压抽真空，真空度5～80KPa，反应温度35～70℃，2～5h内匀速加入第二碱性催化剂，得粗品；
[0021]将甲基异丁基甲酮加入到粗品中，加入第三碱性催化剂精制反应，水洗，过滤，脱出甲基异丁基甲酮，得到4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)缩水甘油醚。
[0022]可选地，精制反应前回收过量的丙烷和助溶剂。
[0023]可选地，所述4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)与环氧氯丙烷的质量比为1:(1
‑
10)；
[0024]所述4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)与所述第一碱性催化剂与第二碱性催化剂的质量和之比为1:(10.1
‑
101)；
[0025]可选地，所述第一碱性催化剂为4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)质量的2％～20％。
[0026]根据本申请的一些实施例，所述助溶剂选自乙二醇二甲醚、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种或多种。
[0027]根据本申请的一些实施例，所述助溶剂加入量为环氧氯丙烷质量的5％～25％。
[0028]可选地，所述第一的碱性催化剂、第二碱性催化剂、第三碱性催化剂选自：KOH溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液中的一种或两种；
[0029]可选地，所述第一的碱性催化剂、第二碱性催化剂和第三碱性催化剂的水溶液质量浓度为30～50％。
[0030]与现有技术相比，本申请至少包括以下有益效果：
[0031]本申请提供一种低介电环氧树脂，含有较多的支链数，极性基团的浓度较低，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。
[0032]利用本申请提供的环氧树脂制备得到的覆铜板的Dk小于4.0(1GHz)，Df在0.0096(1GHz)以下。
[0033]本申请的低介电环氧树脂的制备方法，以4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)为合成原料，采用引入长侧链的方法，降低环氧树脂介电常数和介电损耗。
附图说明
[0034]图1为本申请示例实施例的红外光谱图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]特别需要指出的是，针对本申请所做出的类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本申请。相关人员明显能在不脱离本申请内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本申请技术。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0037]本申请如未注明具体条件者，均按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用原料药或辅料，以及所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0038]下面对本申请进行详细说明。
[0039]极性与有机材料的介电常数用Clausius
‑
Mossotti理论，如下方程所示：其中ε是介电常数，φ是摩尔极化率，V是摩尔体积。
[0040][0041]有机材料的介电常数取决于两个因素：摩尔极化率和摩尔体积。PTFE和BT树脂具有低的介电常数，是由于其不含有高摩尔极化率的化学基团。
[0042]通常降低聚合物介电常数的方法：
[0043]1、增加聚合物材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂的结构式为：式中n＝0,1,2,3,4,5
……
。2.根据权利要求1所述的环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂的重均分子量为300～6000。3.根据权利要求1所述的环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂的软化点为40～110℃，环氧当量为240～330g/mol。4.一种低介电环氧树脂的制备方法，其特征在于，以4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)为原料制备环氧树脂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括：将4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)、环氧氯丙烷、助溶剂，在氮气保护下反应，反应温度35～80℃，加入第一碱性催化剂，匀速滴加1～3h，反应熟化2
‑
5h；熟化后减压抽真空，真空度5～80KPa，反应温度35～70℃，2～5h内匀速加入第二碱性催化剂，得粗品；将甲基异丁基甲酮加入到粗品中，加入第三碱性催化剂精制反应，水洗，过滤，脱出甲基异丁基甲酮，得到4,4'
‑
亚丁基双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)缩水甘油醚。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐地源，葛成利，朱红军，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：