[发明专利]一种苯并噁嗪及其制备方法

说明书

苯并噁嗪树脂在覆铜板、层压板、耐火材料、RTM、复合材料、绝缘材料等领域有广泛的应用前景，在对介电性能有特别高要求的领域，聚苯并噁嗪还存在着固化温度高、介电性能不够理想的缺点，本发明通过在苯并噁嗪树脂主链中引入金刚烷结构，降低了苯并噁嗪树脂介电常数，进一步通过引入带吸电子基团的酚，提高体系反应活性。该树脂适合用于复合材料树脂基体、微电子封装材料及胶粘剂等领域。

技术领域

本发明涉及一种苯并噁嗪单体、树脂及其制备方法，特别涉及一种具有优异介电性的苯并噁嗪树脂。

背景技术

苯并噁嗪树脂是以酚类化合物、伯胺类化合物和醛为原料合成的苯并六元杂环化合物-- 苯并噁嗪单体为原料，苯并噁嗪单体在加热或催化剂的作用下固化形成苯并噁嗪树脂。与传统酚醛树脂相比，苯并噁嗪树脂具有许多新的优点，比如较低的熔融黏度，便于成型加工；不需要强酸催化剂，加热或使用路易斯酸等催化剂就可使其开环聚合；聚合时无小分子放出；聚合过程中收缩很小；耐热性好，具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性；具有良好的力学、阻燃等综合性能，并且吸水率极低；具有灵活的分子设计性等。因而苯并噁嗪在覆铜板、层压板、耐火材料、RTM、复合材料、绝缘材料等领域有广泛的应用前景。

作为高性能热固性树脂，苯并噁嗪树脂应用领域广泛，但对于一些对介电性能有特别高要求的领域，苯并噁嗪还存在着固化温度高、介电性能不够理想等的缺点，如何提高其综合性能以满足更多更高性能要求的应用是目前聚苯并噁嗪研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明通过分子结构设计，提供一种高介电性、熔融粘度较低的苯并噁嗪单体及树脂。

经过发明人深入研究，结果发现将金刚烷单体引入苯并噁嗪的主链，且具有如下结构的苯并噁嗪树脂，具有较低的介电常数。本发明提供一种包含金刚烷结构的苯并噁嗪单体，具有如下结构：

其中，R₁、R₂可以相同，也可以不同，R₁、R₂为中的一种或两种，n为0～7的整数，n为0时，氮原子直接连接到金刚烷环的C上，R₃为可选为C 原子数量为0～20的烷基(包括环烷基)、C原子数量为0～20的芳基、吸电子基团中的一种或多种。

进一步地，中n为0～3的整数。

进一步地，R₃为吸电子基团。

进一步地，R₃为：叔胺正离子NR₃，R为甲基、乙基中的一种或两种；硝基NO₂；三卤甲基CX₃，其中X＝F、Cl；氰基CN；磺酸基SO₃H；甲酰基CHO；酰基COR，R为甲基、乙基、正丙基、异丙基中的一种；羧基COOH中的一种或多种。发明人通过实验发现，通过引入金刚烷结构，对反应体系的反应活性有影响，当R₃进一步优选为吸电子基团时，可以提高苯并噁嗪树脂合成过程中的反应活性，从而缩短反应时间，降低反应成本。

进一步地，R₃为氰基、硝基、三卤甲基CX₃，其中X＝F、Cl。

本发明还提供一种苯并噁嗪单体的制备方法，通过含金刚烷结构的二胺单体、酚类单体、醛类单体，通过如下反应实现：

其中，R₁、R₂可以相同，也可以不同，R₁、R₂为中的一种或两种，n为0～7的整数，n为0时，氮原子直接连接到金刚烷环的C上；R₃为可选为C 原子数量为0～20的烷基(包括环烷基)、C原子数量为0～20的芳基、吸电子基团中的一种或多种；其中的n＝2～100。

进一步地，中n为0～3的整数。