一種低介電損耗的氰酸酯樹脂及其制備方法
【專利摘要】一種低介電損耗的氰酸酯樹脂及其制備方法,它涉及一種氰酸酯樹脂及其制備方法。本發(fā)明是為了解決目前的氰酸酯樹脂在保持良好力學性能條件下降低介電損耗的技術問題。本發(fā)明的氰酸酯樹脂是由雙酚型氰酸酯樹脂、增韌樹脂、液體改性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑、單官能氰酸酯、酚類化合物和催化劑組成。本發(fā)明的氰酸酯樹脂的制備方法:一、按重量份數(shù)稱取原料;二、預反應;三、制備氰酸酯樹脂。本發(fā)明優(yōu)點:本發(fā)明的氰酸酯樹脂的介電損耗在0.006以下,并且具有良好的力學性能和工藝性,澆注體拉伸強度可達到60MPa以上,拉伸模量在3.2GPa以上,40℃下粘度為200Pa·s~2000Pa·s。本發(fā)明應用于制備氰酸酯樹脂。
【專利說明】一種低介電損耗的氰酸酯樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氰酸酯樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 氰酸酯樹脂是一類分子中具有氰酸酯基(-0CN)的高性能樹脂,在熱或催化劑的 作用下氰酸酯基可發(fā)生反應形成對稱的三嗪環(huán)結構。氰酸酯樹脂具有良好的耐熱性能、介 電性能和尺寸穩(wěn)定性,并在電子、航空和航天領域取得重要應用,尤其是應用于天線結構, 在很寬的頻率范圍內具有穩(wěn)定且較低的介電損耗,有利于提高天線的透波性能。
[0003] 氰酸酯樹脂反應程度和介電損耗是其作為透波復合材料樹脂基體兩項重要指標。 用于樹脂基體的氰酸酯樹脂通常為雙酚型、酚醛型和雙酚E型氰酸酯等雙官能或多官能氰 酸酯。在氰酸酯固化反應過程中,隨著三嗪環(huán)的形成,分子間交聯(lián)密度增加,基團活動能力 減弱,固化反應程度受到限制,通常需要200°C以上固化以提高固化程度,實現(xiàn)較低的介電 損耗。為降低氰酸酯樹脂的固化反應溫度,提高反應程度,目前大多采用過渡金屬絡合物如 乙酰丙酮鹽、有機錫、有機鈦等用于催化反應,專利USP6844379、USP6749927、CN1844244A 等對催化劑種類和催化性能進行了描述。這些催化劑可以有效地提高反應程度,但過多的 加入過渡金屬類催化劑會增加樹脂的介電損耗,而且降低室溫下貯存期。為降低氰酸酯樹 脂的介電損耗,中國專利CN 101429337A中采用添加空心微球的方法增加空隙,以降低介 電損耗。但對于氰酸酯樹脂基體,由于空隙缺陷會導致力學性能降低,難以滿足樹脂基體的 力學性能要求。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明是為了解決目前的氰酸酯樹脂在保持良好力學性能的條件下降低介電損 耗的技術問題,從而提供一種低介電損耗的氰酸酯樹脂及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂按重量份數(shù)是由100份的雙酚型氰酸酯 樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份?15份的液體改性樹脂、0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5 份?20份的單官能氰酸酯、1份?10份的酚類化合物和0. 0000221份?0. 0158份的催化 劑組成。
[0006] 本發(fā)明的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法是按以下步驟進行:
[0007] -、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份? 15份的液體改性樹脂、0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰酸酯、1份?10 份的酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑;
[0008] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂和2份? 15份的液體改性樹脂均勻混合后在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌至增韌樹脂完全溶 解,得到混合物a,然后繼續(xù)在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室 溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b ;
[0009] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至70°C?90°C,然后在溫度為70°C?90°C 的條件下向混合物b中加入步驟一稱取的0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官 能氰酸酯、1份?10份的酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑,得到混合樹脂, 繼續(xù)在溫度為70°C?90°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘 度為200Pa. s?2000Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸 酯樹脂。
[0010] 本發(fā)明的機理:從氰酸酯的結構分析,氰酸酯樹脂的官能度越高,越需要較高的固 化溫度或較多的催化劑才能實現(xiàn)較高的固化度和較低的介電損耗,比如多官能酚醛型相比 于雙酚型氰酸酯需要更高的固化反應溫度才能使反應轉化率在98%以上。本發(fā)明根據(jù)氰酸 酯交聯(lián)反應的結構特征,引入適量的單官能氰酸酯樹脂到氰酸酯樹脂基體中,從結構上有 利于調節(jié)交聯(lián)密度,在同樣的固化條件下提高官能團的轉化率,有效減少固化后殘余的極 性基團,降低介電損耗。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)點:
[0012] 本發(fā)明的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的介電損耗在0. 006以下,并且具有良好 的力學性能和工藝性,澆注體拉伸強度可達到60MPa以上,拉伸模量在3. 2GPa以上,40°C下 粘度為 200Pa · s ?2000Pa · s。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0013] 一:本實施方式的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂按重量份數(shù)是由 100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份?15份的液體改性樹脂、0. 5份? 3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰酸酯、1份?10份的酚類化合物和0. 0000221 份?0. 0158份的催化劑組成。
【具體實施方式】 [0014] 二:本實施方式與一不同的是:所述的雙酚型氰酸酯 樹脂為雙酚A氰酸酯、雙酚F氰酸酯、雙酚Μ型氰酸酯或雙酚S氰酸酯中的一種或兩種的混 合物;所述的增韌樹脂為熱塑性樹脂,具體為聚醚砜、聚砜、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚苯醚 或聚酚氧樹脂中的一種或幾種的混合物;所述的液體改性樹脂為液體環(huán)氧樹脂Ε-51、雙酚 F環(huán)氧樹脂、雙酚Ε氰酸酯或烯丙基雙酚Α中的一種或幾種的混合物。其它與 一相同。
【具體實施方式】 [0015] 三:本實施方式與一或二之一不同的是:所述的娃燒 偶聯(lián)劑為縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或氨基丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩 種的混合物;所述的單官能氰酸酯為壬基酚氰酸酯、苯酚氰酸酯、叔丁基酚氰酸酯或2-甲 基苯酚氰酸酯中的一種或幾種的混合物;所述的酚類化合物為雙酚A、苯酚或壬基酚中的 一種或幾種的混合物;所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、乙酰丙酮鐵、乙酰丙 酮鈷、環(huán)烷酸鈷或咪唑中的一種或幾種的混合物。其它與一或二之一相同。
【具體實施方式】 [0016] 四:本實施方式是一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體 是按以下步驟進行:
[0017] 一、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份? 15份的液體改性樹脂、0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰酸酯、1份?10 份的酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑;
[0018] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂和2份? 15份的液體改性樹脂均勻混合后在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌至增韌樹脂完全溶 解,得到混合物a,然后繼續(xù)在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室 溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b ;
[0019] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至70°C?90°C,然后在溫度為70°C?90°C 的條件下向混合物b中加入步驟一稱取的0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官 能氰酸酯、1份?10份的酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑,得到混合樹脂, 繼續(xù)在溫度為70°C?90°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘 度為200Pa. s?2000Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸 酯樹脂。
[0020] 本實施方式的機理:從氰酸酯的結構分析,氰酸酯樹脂的官能度越高,越需要較高 的固化溫度或較多的催化劑才能實現(xiàn)較高的固化度和較低的介電損耗,比如多官能酚醛型 相比于雙酚型氰酸酯需要更高的固化反應溫度才能使反應轉化率在98%以上。本實施方式 根據(jù)氰酸酯交聯(lián)反應的結構特征,引入適量的單官能氰酸酯樹脂到氰酸酯樹脂基體中,從 結構上有利于調節(jié)交聯(lián)密度,在同樣的固化條件下提高官能團的轉化率,有效減少固化后 殘余的極性基團,降低介電損耗。
[0021] 本實施方式的優(yōu)點:
[0022] 本實施方式的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的介電損耗在0. 006以下,并且具有 良好的力學性能和工藝性,澆注體拉伸強度可達到60MPa以上,拉伸模量在3. 2GPa以上, 40°C下粘度為 200Pa · s ?2000Pa · s。
【具體實施方式】 [0023] 五:本實施方式與四不同的是:步驟一所述的雙酚型 氰酸酯樹脂為雙酚A氰酸酯、雙酚F氰酸酯、雙酚Μ型氰酸酯或雙酚S氰酸酯中的一種或兩 種的混合物;步驟一所述的增韌樹脂為熱塑性樹脂,具體為聚醚砜、聚砜、聚醚酰亞胺、聚醚 醚酮、聚苯醚或聚酚氧樹脂中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的液體改性樹脂為液體 環(huán)氧樹脂Ε-51、雙酚F環(huán)氧樹脂、雙酚Ε氰酸酯或烯丙基雙酚Α中的一種或幾種的混合物。 其它與四相同。
【具體實施方式】 [0024] 六:本實施方式與四或五之一不同的是:步驟一所述 的娃燒偶聯(lián)劑為Y _縮水甘油醚氧丙基二甲氧基娃燒或Y_氨基丙基二甲氧基娃燒中的一 種或兩種的混合物;步驟一所述的單官能氰酸酯為壬基酚氰酸酯、苯酚氰酸酯、叔丁基酚氰 酸酯或2-甲基苯酚氰酸酯中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的酚類化合物為雙酚A、 苯酚或壬基酚中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸 亞錫、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮鈷、環(huán)烷酸鈷或咪唑中的一種或幾種的混合物。其它與具體實 施方式四或五之一相同。
【具體實施方式】 [0025] 七:本實施方式與四至六之一不同的是:步驟二中將 步驟一稱取的100份的雙酚型氰酸酯樹脂、5份的增韌樹脂和10份的液體改性樹脂均勻混 合后在溫度為160°C的條件下攪拌至增韌樹脂完全溶解,得到混合物a,然后繼續(xù)在溫度為 160°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b。其它與 四至六之一相同。
[0026]
【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】四至七之一不同的是:步驟三中將 步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混合物b中加入步 驟一稱取的2份的硅烷偶聯(lián)劑、10份的單官能氰酸酯、5份的酚類化合物和0. 001份的催化 齊?,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為80°c的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的 條件下的粘度為500Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸 酯樹脂。其它與【具體實施方式】四至七之一相同。
【具體實施方式】 [0027] 九:本實施方式與四至八之一不同的是:步驟二中在 溫度為150°C?170°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)的判斷方法 為:用玻璃棒從溫度為150°C?170°C的條件下攪拌的混合物a中取出少許的混合物a放在 離型紙上,自然冷卻至室溫,在溫室下觀察混合物a無結晶出現(xiàn)。其它與四至 八之一相同。
[0028] 采用下述試驗驗證本發(fā)明效果:
[0029] 試驗一:本試驗的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體是按以下步驟 進行:
[0030] 一、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺、10份的液體環(huán)氧 樹脂E-51、0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10份的壬基酚氰酸酯、3份的壬 基酚和0. 0006325份的二月桂酸二丁基錫;
[0031] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺和10份的液體環(huán)氧 樹脂E-51均勻混合后在溫度為155°C的條件下攪拌至聚醚酰亞胺完全溶解,得到混合物a, 然后繼續(xù)在溫度為155°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到 混合物b ;
[0032] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10份的壬基酚 氰酸酯、3份的壬基酚和0. 0006325份的二月桂酸二丁基錫,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為 80°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為550Pa. s為止,停 止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹脂。
[0033] 將本試驗步驟三得到的低介電損耗的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在 溫度為80°C的條件下用真空泵真空脫氣20min,然后以2°C /min的升溫速度升高到130°C, 在溫度為130°C的條件下固化2h,升溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至 室溫,測定澆鑄體的拉伸強度和介電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂 澆鑄體拉伸強度為71MPa,拉伸模量3. 6GPa,斷裂延伸率2. 6%。
[0034] 試驗二:本試驗的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體是按以下步驟 進行:
[0035] -、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺、10份的雙酚E氰 酸酯、〇. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5份的壬基酚氰酸酯、3份的壬基酚和 0. 0006075份的二月桂酸二丁基錫;
[0036] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺和10份的雙酚E氰 酸酯均勻混合后在溫度為165°C的條件下攪拌至聚醚酰亞胺完全溶解,得到混合物a,然后 繼續(xù)在溫度為165°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合 物b ;
[0037] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5份的壬基酚 氰酸酯、3份的壬基酚和0. 0006075份的二月桂酸二丁基錫,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為 80°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為600Pa. s為止,停 止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹脂。
[0038] 將本試驗步驟三得到的低介電損耗的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在 溫度為80°C的條件下用真空泵真空脫氣20min,然后以2°C /min的升溫速度升高到130°C, 在溫度為130°C的條件下固化2h,升溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至 室溫,測定澆鑄體的拉伸強度和介電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂 澆鑄體拉伸強度為70MPa,拉伸模量3. 5GPa,斷裂延伸率2. 4%。
[0039] 試驗三:本試驗的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體是按以下步驟 進行:
[0040] 一、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚砜、10份的雙酚E氰酸酯、0. 5 份的Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5份的壬基酚氰酸酯、3份的壬基酚和0. 00486 份的乙酰丙酮鈷;
[0041] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚砜和10份的雙酚E氰酸酯均 勻混合后在溫度為165°C的條件下攪拌至聚砜完全溶解,得到混合物a,然后繼續(xù)在溫度為 165°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b ;
[0042] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0.5份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5份的壬基酚氰 酸酯、3份的壬基酚和0. 00486份的乙酰丙酮鈷,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為80°C的條件 下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為570Pa. s為止,停止加熱和攪 拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹脂。
[0043] 將本試驗步驟三得到的低介電損耗的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在 溫度為80°C的條件下用真空泵真空脫氣20min,然后以2°C /min的升溫速度升高到130°C, 在溫度為130°C的條件下固化2h,升溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至 室溫,測定澆鑄體的拉伸強度和介電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂 澆鑄體拉伸強度為67MPa,拉伸模量3. 3GPa,斷裂延伸率2. 5 %。
[0044] 試驗四:本試驗的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體是按以下步驟 進行:
[0045] 一、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺、10份的雙酚E氰 酸酯、0.5份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10份的壬基酚氰酸酯、3份的壬基酚和 0. 00061份的二月桂酸二丁基錫;
[0046] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺和10份的雙酚E氰 酸酯均勻混合后在溫度為165°C的條件下攪拌至聚醚酰亞胺完全溶解,得到混合物a,然后 繼續(xù)在溫度為165°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合 物b ;
[0047] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10份的壬基 酚氰酸酯、3份的壬基酚和0. 00061份的二月桂酸二丁基錫,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為 80°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為550Pa. s為止,停 止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹脂。
[0048] 將本試驗步驟三得到的低介電損耗的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在 溫度為80°C的條件下用真空泵真空脫氣20min,然后以2°C /min的升溫速度升高到130°C, 在溫度為130°C的條件下固化2h,升溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至 室溫,測定澆鑄體的拉伸強度和介電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂 澆鑄體拉伸強度為71MPa,拉伸模量3. 6GPa,斷裂延伸率2. 6%。
[0049] 試驗五:本試驗的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,具體是按以下步驟 進行:
[0050] -、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺、10份的雙酚E氰 酸酯、0.5份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、15份的壬基酚氰酸酯、3份的壬基酚和 0. 00062份的二月桂酸二丁基錫;
[0051] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺和10份的雙酚E氰 酸酯均勻混合后在溫度為165°C的條件下攪拌至聚醚酰亞胺完全溶解,得到混合物a,然后 繼續(xù)在溫度為165°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合 物b ;
[0052] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、15份的壬基 酚氰酸酯、3份的壬基酚和0. 00062份的二月桂酸二丁基錫,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為 80°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為560Pa. s為止,停 止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹脂。將本試驗步驟三得到的低 介電損耗的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在溫度為80°C的條件下用真空泵真空 脫氣20min,然后以2°C/min的升溫速度升高到130°C,在溫度為130°C的條件下固化2h,升 溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至室溫,測定澆鑄體的拉伸強度和介 電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂澆鑄體拉伸強度為68MPa,拉伸模 量3. 5GPa,斷裂延伸率2. 7 %。
[0053] 試驗六:本試驗為對比試驗,本試驗與本發(fā)明的區(qū)別是沒有加入單官能氰酸酯,具 體是按以下步驟進行:
[0054] -、按重量份數(shù)稱取100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺、10份的雙酚E氰 酸酯、〇. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3份的壬基酚和0. 0005825份的二月 桂酸二丁基錫;
[0055] 二、將步驟一稱取的100份的雙酚A氰酸酯、3份的聚醚酰亞胺和10份的雙酚E氰 酸酯均勻混合后在溫度為165°C的條件下攪拌至聚醚酰亞胺完全溶解,得到混合物a,然后 繼續(xù)在溫度為165°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合 物b ;
[0056] 三、將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混 合物b中加入步驟一稱取的0. 5份的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3份的壬基酚 和0. 0005825份的二月桂酸二丁基錫,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為80°C的條件下攪拌混 合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為500Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然 冷卻至室溫,得到氰酸酯樹脂。
[0057] 將本試驗步驟三得到的氰酸酯樹脂澆鑄到涂有脫模劑的模具上,在溫度為80°C 的條件下用真空泵真空脫氣20min,然后以2°C /min的升溫速度升高到130°C,在溫度為 130°C的條件下固化2h,升溫至190°C,在溫度為190°C的條件下固化lh,自然降至室溫,測 定澆鑄體的拉伸強度和介電性能,拉伸強度按照GB2567-2008進行測試。測得樹脂澆鑄體 拉伸強度為60MPa,拉伸模量3. 2GPa,斷裂延伸率2. 3 %。
[0058] 試驗一至試驗五和對比試驗(試驗六)制得的氰酸酯樹脂的介電性能列于表1。 介電性能采用諧振腔法測試,試片直徑50mm,厚度2. 4mm,測試頻率10GHz。
[0059] 表 1
[0060]
【權利要求】
1. 一種低介電損耗的氰酸酯樹脂,其特征在于低介電損耗的氰酸酯樹脂按重量份數(shù) 是由100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份?15份的液體改性樹脂、 〇. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰酸酯、1份?10份的酚類化合物和 0. 0000221份?0. 0158份的催化劑組成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂,其特征在于所述的雙酚型氰 酸酯樹脂為雙酚A氰酸酯、雙酚F氰酸酯、雙酚Μ型氰酸酯或雙酚S氰酸酯中的一種或兩種 的混合物;所述的增韌樹脂為熱塑性樹脂,具體為聚醚砜、聚砜、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚 苯醚或聚酚氧樹脂中的一種或幾種的混合物;所述的液體改性樹脂為液體環(huán)氧樹脂Ε-51、 雙酚F環(huán)氧樹脂、雙酚Ε氰酸酯或烯丙基雙酚Α中的一種或幾種的混合物。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂,其特征在于所述的硅烷偶聯(lián) 劑為縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或氨基丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種的 混合物;所述的單官能氰酸酯為壬基酚氰酸酯、苯酚氰酸酯、叔丁基酚氰酸酯或2-甲基苯 酚氰酸酯中的一種或幾種的混合物;所述的酚類化合物為雙酚A、苯酚或壬基酚中的一種 或幾種的混合物;所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮鈷、 環(huán)烷酸鈷或咪唑中的一種或幾種的混合物。
4. 如權利要求1所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于低介電 損耗的氰酸酯樹脂的制備方法具體是按以下步驟進行: 一、 按重量份數(shù)稱取100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂、2份?15份 的液體改性樹脂、〇. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰酸酯、1份?10份的 酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑; 二、 將步驟一稱取的100份的雙酚型氰酸酯樹脂、2份?10份的增韌樹脂和2份?15份 的液體改性樹脂均勻混合后在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌至增韌樹脂完全溶解, 得到混合物a,然后繼續(xù)在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫 下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b ; 三、 將步驟二得到的混合物b自然降溫至70°C?90°C,然后在溫度為70°C?90°C的條 件下向混合物b中加入步驟一稱取的0. 5份?3份的硅烷偶聯(lián)劑、5份?20份的單官能氰 酸酯、1份?10份的酚類化合物和〇. 0000221份?0. 0158份的催化劑,得到混合樹脂,繼續(xù) 在溫度為70°C?90°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為40°C的條件下的粘度為 200Pa. s?2000Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗的氰酸酯樹 脂。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于步驟 一所述的雙酚型氰酸酯樹脂為雙酚A氰酸酯、雙酚F氰酸酯、雙酚Μ型氰酸酯或雙酚S氰酸 酯中的一種或兩種的混合物;步驟一所述的增韌樹脂為熱塑性樹脂,具體為聚醚砜、聚砜、 聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚苯醚或聚酚氧樹脂中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的液體 改性樹脂為液體環(huán)氧樹脂Ε-51、雙酚F環(huán)氧樹脂、雙酚Ε氰酸酯或烯丙基雙酚Α中的一種或 幾種的混合物。
6. 根據(jù)權利要求4所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于步驟 一所述的硅烷偶聯(lián)劑為縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或氨基丙基三甲氧基硅烷 中的一種或兩種的混合物;步驟一所述的單官能氰酸酯為壬基酚氰酸酯、苯酚氰酸酯、叔丁 基酚氰酸酯或2-甲基苯酚氰酸酯中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的酚類化合物為 雙酚A、苯酚或壬基酚中的一種或幾種的混合物;步驟一所述的催化劑為二月桂酸二丁基 錫、辛酸亞錫、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮鈷、環(huán)烷酸鈷或咪唑中的一種或幾種的混合物。
7. 根據(jù)權利要求4所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于步驟 二中將步驟一稱取的100份的雙酚型氰酸酯樹脂、5份的增韌樹脂和10份的液體改性樹脂 均勻混合后在溫度為160°C的條件下攪拌至增韌樹脂完全溶解,得到混合物a,然后繼續(xù)在 溫度為160°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)為止,得到混合物b。
8. 根據(jù)權利要求4所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于步驟 三中將步驟二得到的混合物b自然降溫至80°C,然后在溫度為80°C的條件下向混合物b中 加入步驟一稱取的2份的硅烷偶聯(lián)劑、10份的單官能氰酸酯、5份的酚類化合物和0. 001份 的催化劑,得到混合樹脂,繼續(xù)在溫度為80°C的條件下攪拌混合樹脂至混合樹脂在溫度為 40°C的條件下的粘度為500Pa. s為止,停止加熱和攪拌,自然冷卻至室溫,得到低介電損耗 的氰酸酯樹脂。
9. 根據(jù)權利要求4所述的一種低介電損耗的氰酸酯樹脂的制備方法,其特征在于步驟 二中在溫度為150°C?170°C的條件下攪拌混合物a至混合物a在室溫下無結晶出現(xiàn)的判 斷方法為:用玻璃棒從溫度為150°C?170°C的條件下攪拌的混合物a中取出少許的混合物 a放在離型紙上,自然冷卻至室溫,在溫室下觀察混合物a無結晶出現(xiàn)。
【文檔編號】C08L79/04GK104194333SQ201410437679
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權日:2014年9月1日
【發(fā)明者】吳健偉, 趙玉宇, 趙漢清, 孫鵬鵬, 何影翠, 匡弘, 付春明 申請人:黑龍江省科學院石油化學研究院