[发明专利]环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明专利申请为本申请人于2009年8月24日所申请的在先发明专利申请(申请号为“200910189732.9”，发明名称为“环氧树脂及其制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种树脂及其制备方法，尤其涉及一种多官能团环氧树脂及其制备方法。

背景技术

现有的用于印制电路基板的材料中，广泛使用粘接特性优异的环氧树脂。环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架，并能够通过环氧基团在适当的化学试剂(固化剂)存在下反应生成三维网状固化物的化合物的总称。它是热固性高分子材料中重要的品种之一。环氧树脂由于具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、粘结性和机械强度因而被广泛使用在粘合剂、涂料、层压板、模塑材料、浇铸材料、印制电路基板等领域。

近年来，随着计算机和信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，为了高速传输及处理大容量信息，操作信号趋向于高频化，因而对电路基板的材料提出了要求。这些要求包含：1、良好的介电性能(即低的介电常数和低的介质损耗因素)，并能在较宽范围的温度和频率条件下保持稳定；2、能够耐PCB加工过程酸碱、高温和高湿环境冲击而不发生吸潮膨胀以致分层爆裂；3、适应高温下的加工和安装工艺要求。以上要求需要环氧树脂在高湿环境中保证较低的吸水率，较低的极性。

然而，普通的环氧树脂电路基板(FR-4覆铜板)一般介电常数和介质损耗角正切较高(介电常数4.4，介质损耗角正切0.02左右)，高频特性不充分，不能适应信号高频化的要求。

因此，从赋予环氧树脂本身以耐热性、耐湿热性方面着手，开发新型结构的环氧树脂是必然途径。通过改性的方法在环氧树脂中引入刚性链大、疏水性强的基团后，既能保持较高耐热性又能降低吸水率。这方面的工作如在环氧树脂中引入萘环、双环戊二烯、联苯等结构，均可大大提高环氧固化物的耐热性与耐湿热性。但是在降低介电常数和介电损耗上还需要进一步引入低极性基团才能获得更好的介电特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂，其通过引入低极性苯乙烯结构，使该树脂具有较高的热稳定性及耐湿热性，且具有更好的介电特性。

本发明的另一目的是提供一种环氧树脂的制备方法，该方法操作简单，由其制备的环氧树脂，具有较高的热稳定性、耐湿热性及介电特性。为实现上述目的，本发明提供一种环氧树脂，其具有如下的分子结构式(I)：

其中R为：n和m为自然数，m/n＝0.8～19。

本发明环氧树脂可以通过如下反应获得：

其中

X为：Br或Cl或I或F；

R为：

n和m为自然数，m/n＝0.8～19。

本发明还提供一种环氧树脂的制备方法，其通过对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇在催化剂的作用下醚化，然后在碱液的作用下闭环得到环氧树脂，其具体包括下述步骤：

步骤1，在惰性气体氮气保护下，在对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇中加入催化剂，在50-120℃加热进行醚化反应，其中对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇摩尔比为：1∶1～20；

步骤2，醚化反应结束后滴加碱溶液进行闭环反应，在80-120℃下反应1～5小时，碱液的加入量为对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物按摩尔比为1～2∶1，反应完毕后经过过滤，水洗除去盐分，减压蒸馏除去过量的表卤代醇，最后得到含低极性苯乙烯结构的多官能团环氧树脂。

本发明还提供另一种制备环氧树脂的方法，其采用一步法制备即对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇的混合物直接在碱的作用下缩合得到环氧树脂，其具体步骤为：将有机溶剂、对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇混合，对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物和表卤代醇按1∶1～20的摩尔比投料，在惰性气体保护下在50-150℃加热反应1～5小时，同时滴加碱液，碱液和对羟基苯乙烯/苯乙烯共聚物的摩尔比为1～2∶1，反应完毕后经过过滤，水洗除去盐分，减压蒸馏除去过量表卤代醇，最后得到含低极性苯乙烯结构的多官能团环氧树脂。

本发明的有益效果是：本发明的环氧树脂，其含有极性低的苯乙烯结构，因此该树脂的介电性能得到了优化，介电常数和介质损耗角正切和一般的环氧树脂相比，得到了的降低，随着结构中苯乙烯单元含量的增大，介电常数和介质损耗角正切更小。本发明制备环氧树脂的方法，其操作简单，由其制备的环氧树脂，具有较高的热稳定性及耐湿热性。

具体实施方式