有機矽烷改性雙酚a型氰酸酯樹脂及其製備方法

2023-07-22 01:12:01

專利名稱：有機矽烷改性雙酚a型氰酸酯樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂及其製備方法，是一種採用有 機矽烷對雙酚A型氰酸酯樹脂進行改性的方法。
背景技術：
雙酚A型氰酸酯樹脂具有力學性能優、耐熱性高、吸水率低的優點，更重要的是 其介電性能優異，是新一代電子封裝材料和透波複合材料優選的樹脂基體。但與其它 的熱固性樹脂一樣，該樹脂也存在性脆的弱點。目前關於氰酸酯的增韌改性方法很多， 主要有與熱固性樹脂共聚、與熱塑性塑料共混、與彈性體共混等，但這些方法在增韌 的同時各有其缺點。其中，熱固性樹脂改性的增韌效果不顯著，而熱塑性塑料和彈性 體改性會犧牲體系的耐熱性。有機矽烷在改性環氧樹脂方面已顯示出許多優異的特性， 但目前還未見到有關有機矽烷改性氰酸酯樹脂的報導。
有機矽垸由於具有分子量小，與熱固性樹脂的相容性好等特點，特別是含有活性 基團(如環氧基、氨基等)的有機矽烷，可與樹脂基體進行反應，降低改性樹脂的交 聯密度，使得改性體系的力學性能、熱性能得到顯著提高，目前已在環氧樹脂的改性 方面得到廣泛應用。但還未見到有關有機矽烷改性氰酸酯樹脂的報導。

發明內容
要解決的技術問題
為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹 脂及其製備方法，可以提供一種具有高韌性、高強度及優異的耐熱性和介電性能的有 機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂及其製備方法。
技術方案
本發明的技術特徵在於原料配方組成按質量計為雙酚A型氰酸酯樹脂100份，有機矽烷1 20份。
所述的有機矽垸為含有活性官能團的y-(2、 3環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷、y-氨 丙基三乙氧基矽烷或N-(3 (氨乙基)-y-氨丙基三甲氧基矽烷。 所述的有機矽垸為液體，可與氰酸酯單體發生反應。
一種製備有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂的製備方法，其特徵在於製備步驟如
下
(1) 將雙酚A型氰酸酯單體加熱熔融後，加入有機矽垸，加熱攪拌，在80 120。C 進行預聚，預聚時間為1(K50min;
(2) 將上述預聚體澆入到預熱好的模具中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中進行 固化，固化溫度控制在100 220°C，固化時間控制在6 12小時，即得有機矽 .垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂。
有益效果
本發明相對於現有技術的優點為
(1) 本發明採用含有活性官能團的有機矽垸對雙酚A型氰酸酯樹脂進行改性，屬 於一種新的改性體系。
(2) 本發明中所採用的有機矽垸具有分子量小、與氰酸酯樹脂相容性好的特點，
且預聚體的粘度低，易於澆鑄成型。
(3) 本發明中有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂具有較好的力學性能。在所研究 範圍內改性體系的衝擊強度大於13.0KJ/m—2，彎曲強度大於l加.OMpa，相對於純氰酸
酯樹脂固化物有顯著的提高。
(4) 本發明中有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂具有良好的介電性能，介電常數 小於2.9S，介電損耗角正切值小於0.013。與純氰酸酯樹脂相比，改性體系的介電常 數和介電損耗略有增大，但改性體系的介電性能仍可與介電性能優異的改性雙馬來醯亞胺樹脂相媲美。
(5) 本發明中有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂具有優異的熱性能，其玻璃化轉
變溫度大於25(TC、初始熱分解溫度大於41(TC、最大失重率對應的溫度大於43(TC。 比純氰酸酯樹脂固化物有所提高，相對於熱塑性樹脂、彈性體等改性的氰酸酯樹脂體 系顯示出更好的熱性能。。
(6) 本發明所提供的製備方法具有操作工藝簡單、無汙染等特點，是一種適用性 廣的製備熱固性樹脂改性體系的的方法。


圖l:本發明的製備工藝流程
具體實施例方式
現結合附圖對本發明作進一步描述
本發明利用熔融共聚法來製備有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂。其製備過程參
見圖1。首先將100份的雙酚A型氰酸酯加熱熔融，然後加入1 20份有機矽垸，加 熱攪拌，在80 120'C下進行預聚，預聚時間為10 50min。然後澆入到預熱好的模具 中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中按照一定的固化工藝進行固化，固化溫度為100 22(TC，固化時間為6 12h，即得有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂。上述的有機矽 烷為分子量小、與氰酸酯樹脂具有良好相容性的Y-(2、 3環氧丙氧)丙基三甲氧基矽 烷、Y-氨丙基三乙氧基矽烷或N-3 (氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基矽烷等。 實施實例1:
將IOO份的雙酚A型氰酸酯加熱熔融，然後加入5份Y-(2、 3環氧丙氧)丙基三 甲氧基矽烷，加熱攪拌，在80 12(TC下進行預聚，預聚時間為10 50min。然後澆入 到預熱好的模具中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中按照一定的固化工藝進行固化， 固化溫度為100 22CrC，固化時間為6 12h，，即得到有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂。
實施實例2
將100份的雙酚A型氰酸酯加熱熔融，然後加入5份Y-氨丙基三乙氧基矽烷，加 熱攪拌，在80 12(TC下進行預聚，預聚時間為10 50min。然後澆入到預熱好的模具 中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中按照一定的固化工藝進行固化，固化溫度為100 220°C，固化時間為6 12h，即得到有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂。
實施實例3
將IOO份的雙酚A型氰酸酯加熱熔融，然後加入5份N-f3 (氨乙基)-Y-氨丙基 三甲氧基矽垸，加熱攪拌，在80 12(TC下進行預聚，預聚時間為10 50min。然後澆 入到預熱好的模具中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中按照一定的固化工藝進行固化， 固化溫度為100 220°C，固化時間為6 12h，即得到有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹 脂。
本專利採用有機矽垸對雙酚A型氰酸酯樹脂進行改性，通過有機矽垸鏈端所帶的 活性端基如環氧基、氨基等與氰酸酯單體中的氰基反應的方式來引進有機矽鏈段。不 僅可提高有機矽烷與氰酸酯樹脂的相容性，而且可降低氰酸酯樹脂的交聯密度，使得 改性體系在保持氰酸酯樹脂原有的優異介電性能基礎上，其衝擊強度、彎曲強度、耐 熱性等都有顯著提高，在電子封裝材料、透波複合材料等領域有著極其廣闊的應用前 景。
本發明的有機矽垸改性雙酚A型氰酸酯樹脂的性能指標如下 衝擊強度〉13 KJ/m2;彎曲強度〉腦pa;
介電常數<2.98;介電損耗角正切TanS: <0. 013;
玻璃化轉變溫度〉25(TC;初始熱分解溫度。C: M1(TC;
最大失重率對應的溫度>430°C。
權利要求
1. 一種有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂，其特徵在於原料配方組成按質量計為雙酚A型氰酸酯樹脂100份，有機矽烷1～20份。
2. 根據權利要求1所述的有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂，其特徵在於所述的 有機矽烷為含有活性官能團的Y-(2、 3環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷、？氨丙基三乙 氧基矽烷或N-(3 (氨乙基)，-氨丙基三甲氧基矽烷。
3. 根據權利耍求1所述的有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂，其特徵在於所述的 有機矽垸為液體，可與氰酸酯單體發生反應。
4. 一種製備權利要求1 3所述的有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂的製備方法，其 特徵在於製備步驟如下(1) 將雙酚A型氰酸酯單體加熱熔融後，加入有機矽垸，加熱攪拌，在80 12(TC 進行預聚，預聚時間為10 50min;(2) 將上述預聚體澆入到預熱好的模具中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中進行 固化，固化溫度控制在100~220°C，固化時間控制在6~12小時，即得有機矽 烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂。
全文摘要
本發明涉及一種有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂及其製備方法，技術特徵在於將雙酚A型氰酸酯單體加熱熔融後，加入有機矽烷加熱攪拌，進行預聚；將上述預聚體澆入到預熱好的模具中，抽真空除去氣泡後，放入烘箱中按照一定的固化工藝進行固化，即得有機矽烷改性雙酚A型氰酸酯樹脂。與傳統的氰酸酯改性方法相比，由於有機矽烷具有分子量小，與氰酸酯樹脂相容性好的特點，使得氰酸酯樹脂改性體系具有優異的力學性能、熱性能和介電性能。該改性體系具有良好的衝擊強度、彎曲強度，優異的耐熱性及介電性能，可作為電子封裝材料和透波複合材料的樹脂基體。
文檔編號C08G73/00GK101456953SQ20071019921
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者浩 吳, 宋長文, 倩 李, 梁國正, 顏紅俠 申請人:西北工業大學