[发明专利]一种高导热低介电常数双马来酰亚胺-三嗪树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热低介电常数双马来酰亚胺‑三嗪树脂及其制备方法，其基体树脂为氰酸酯树脂、双马来酰亚胺及环氧树脂三种组分的共聚物，以基体树脂的质量为100计，所述双马来酰亚胺‑三嗪树脂复合材料包括5～30的导热填料和2～7.5的多面体低聚倍半硅氧烷（简称POSS）。所述导热填料为氮化硼纳米片。本发明通过熔融法将导热填料、POSS与基体树脂混合后，经预聚合、浇注成型固化获得树脂基复合材料，所得到的双马来酰亚胺‑三嗪树脂复合材料具有优异的导热性能，同时还具有较低的介电常数和优异的热稳定性能。

技术领域

本发明涉及一种导热复合材料，特别是一种氮化硼纳米片和多面体低聚倍半硅氧烷(简称POSS)共同改性的高导热低介电常数双马来酰亚胺-三嗪树脂复合材料。

背景技术

双马来酰亚胺-三嗪树脂(简称BT树脂)作为一种高性能热固性树脂，其固化物同时具有双马来酰亚胺的高耐热性、耐环境性和氰酸酯树脂良好的力学性能、低吸湿率、低介电常数等优异性能，被广泛应用于空间飞行器材料、印制电路板和半导体封装等领域。目前，在微电子封装领域BT树脂已成为高速芯片封装的重要基体材料之一。但是，BT树脂的低热导率特性已难以满足当前高速IC产品的要求，一定程度上制约其在封装领域更广泛地应用。因此，开发具有高导热、低介电常数的BT树脂复合材料已成为未来微电子产业进一步发展的关键技术之一。

目前，制备高导热低介电常数聚合物基复合材料有效易行的方法是在聚合物基体中引入导热绝缘填料，制备填充型导热介电复合材料。近些年，具有较高热导率的陶瓷类填料(如：氮化铝、氮化硼、碳化硅等)被广泛用于制备聚合物基导热介电复合材料。Zeng X等(Zeng X,Yu S,Sun R.Journal of Applied Polymer Science,2013,128(3):1353-1359.)采用六方氮化硼(h-BN)对BT树脂进行了填充改性，研究发现当加入树脂基体质量的50％h-BN时，复合材料的热导率达到1.11W/m.K，但材料的介电常数上升到4.5。Xia J等(Xia J,LiJ,Zhang G et al.Composites Part A:Applied Science and Manufacturing,2016,80:21-27.)将负载Al₂O₃纳米颗粒的聚酰亚胺(PI)复合纤维(Al₂O₃@PI)引入BT树脂制备导热复合材料。结果表明，当Al₂O₃的含量由5.34wt％增加到14.95wt％时，所得复合材料的介电常数从3.38上升到3.50。当Al₂O₃含量达到14.95wt％时，复合材料的热导率为4.86W/m.K，是纯BT树脂材料的2.95倍。由上述研究结果可以看出，当复合材料的导热性能得以改善的同时，复合材料的介电常数通常会随着导热填料含量的增加而有所上升，因此，有效抑制介电常数的上升(甚至降低)已成为制备填充型高导热低介电常数复合材料的关键之一。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中双马来酰亚胺-三嗪树脂材料导热性能较差的问题，提供一种导热性能优良且具有较低介电常数的双马来酰亚胺-三嗪树脂。

本发明为了实现上述目的所采取的技术方案为：一种高导热低介电常数双马来酰亚胺-三嗪树脂，其特征在于：包括以下质量分数的组分

基体树脂100份；

导热填料5～30份；

多面体低聚倍半硅氧烷(简称POSS)2～7.5份；

所述导热填料为氮化硼纳米片；所述基体树脂为氰酸酯树脂、双马来酰亚胺及环氧树脂的共聚物。

进一步的，所述导热填料为采用2,3环氧丙基三甲基氯化铵(简称GTMAC)改性后的氮化硼纳米片，所述氮化硼纳米片为六方结构的氮化硼纳米片。