[发明专利]一种不对称氰酸酯树脂及其固化体系

说明书

技术领域

本发明属于高分子化合物领域，特别涉及一种不对称氰酸酯树脂及其固化体系。 

背景技术

氰酸酯树脂具有良好的耐热性能、粘接性能、力学性能、耐化学腐蚀、以及优良的电性能等特点，在复合材料、功能透波材料、高韧性结构材料、电子封装、涂料和高性能覆铜板制造等行业有着广泛的应用。 

双酚A型氰酸酯是氰酸酯中最主要的物质之一，结构高度对称，分子结构规整，聚合物呈刚性，存在质地脆硬、加工流动性差、耐湿热性差等缺陷，为此增韧并改善双酚A型氰酸酯的加工工艺性成为该领域的研究热点。本章从化学结构改性的角度考虑，不对称双酚型氰酸酯与双酚A型氰酸酯相比，双酚的中心碳原子两端所连的基团不同，破坏了分子的对称性，降低了分子极性，使聚合物具有更低的表面张力。另一方面通过加长分子链从而增大分子间的距离，减小分子间的作用力，以期提高氰酸酯的韧性。纯的氰酸酯在未加入催化剂的情况下固化速度较低，所需的温度也较高。USP6844379、6749927、6489380、6372861和5969036采用过渡金属络合物作为催化剂，能有效催化体系的固化，降低反应温度缩短反应时间，但是这类金属络 合物与树脂体系的溶解度不佳，导致电性能下降。专利CN1746205A中应用有机钛环氧树脂作为氰酸酯树脂催化剂，可在一定程度上降低固化温度，缩短反应时间，但是所用树脂为对称型氰酸酯，介电性能不佳，阻燃性能不够理想。专利CN1844244A公布了一种环氧树脂/聚酰亚胺改性氰酸酯树脂体系，虽然环氧树脂/聚酰亚胺能有效提高树脂的韧性和玻璃化转变温度，但是节电性能不佳，难以满足高频电路板的需求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种不对称氰酸酯树脂及其固化体系，利用催化剂对氰酸酯进行催化固化，可降低树脂的固化温度，缩短固化时间。在树脂具有良好介电性能和耐温性能的基础上，提高树脂阻燃性能和与玻璃纤维的界面粘接能力。以期树脂体系在复合材料、功能透波材料、高韧性结构材料、电子封装、涂料和高性能覆铜板制造等行业得以应用。 

本发明包括以下重量组分：(1)所用的氰酸酯树脂为不对称氰酸酯100份；(2)催化剂0.01～5份；(3)促进剂0～20份；(4)偶联剂0～10份；(5)阻燃剂0～10份。 

上述的不对称氰酸酯树脂为下述结构中的一种或几种： 

其中R1、R2为氢基、(C1～C20)的烷基、(C1～C20)的N、O、 S杂环化合物、(C1～C6)的卤代烷基，R1与R2不能同时为同一基团；R为甲基、乙基、丙基、烯丙基、F-、Cl-、Br-、I-中的一种或几种；n为1～4的自然数。 

催化剂为锡、钛、钴、锰类有机化合物中的一种或几种。 

促进剂为咪唑类化合物、胺类化合物、酚类化合物等中的一种或几种。 

偶联剂为含环氧基、胺基、巯基硅烷偶联剂中的一种或几种。 

阻燃剂为硼化合物阻燃剂、三聚氰胺类阻燃剂。 

具体实施方式：

实施例一 

在100份双酚B氰酸酯树脂中加入0.06份有机锡、3份三乙胺、0.5份γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、0.1份三聚氰胺搅拌均匀后在40度下真空脱泡10分钟。该树脂体系在DSC的反应峰顶温度小于200℃。该树脂体系按照130℃/2h+160℃/3h+200℃/2h固化工艺进行固化，玻璃化转变温度大于150℃，介电常数小于4。 

实施例二 

在100份双酚B氰酸酯树脂中加入0.06份酞酸四丁酯、3份三乙胺、0.2份γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷搅拌均匀后在40度下真空脱泡10分钟。该树脂体系在DSC的反应峰顶温度小于200℃。该树脂体系按照130℃/2h+160℃/3h+200℃/2h固化工艺进行固化，玻璃化转变温度大于150℃，介电常数小于4。 

实施例三 

在100份双酚B氰酸酯树脂中加入0.08份有机锡、4份四甲基咪唑、搅拌均匀后在40度下真空脱泡10分钟。该树脂体系在DSC的反应峰顶温度小于200℃。该树脂体系按照130℃/2h+160℃/3h+200℃/2h固化工艺进行固化，玻璃化转变温度大于150℃，介电常数小于4。 

实施例四 

在100份双酚B氰酸酯树脂中加入0.03份有机锡、0.04份环烷酸钴、3份三乙胺搅拌均匀后在30度下真空脱泡10分钟。该树脂体系在DSC的反应峰顶温度小于200℃。该树脂体系按照130℃/2h+160℃/3h+200℃/2h固化工艺进行固化，玻璃化转变温度大于150℃，介电常数小于4。