[发明专利]一种含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂的制备方法

说明书

本发明提供一种含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂的制备方法；本发明制备方法如下：将全氟环丁基芳基醚硅烷、烷氧基硅烷、酸性催化剂的水溶液与溶剂混合均匀，经水解缩合反应、中和、过滤、减压蒸馏得到预聚物；预聚物经阶梯升温固化得到含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂。本发明制备方法简单，反应易于进行，操作简单，成本低；所得硅树脂具有低介电常数以及良好的应用稳定性、热稳定性。

技术领域

本发明涉及一种含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂的制备方法，属于改性有机硅树脂制备技术领域。

背景技术

有机硅树脂是以Si-O-Si为主链，硅原子上连接有有机基团，具有高度交联网状结构的热固性聚有机硅氧烷。有机硅树脂具有优良的耐热、耐老化、耐候和电绝缘性能等，广泛用于航空航天、核电站和军事武器等领域。

近代高科技的迅速发展，对材料的综合性能提出了更高的要求。如透波材料用硅树脂复合材料，对硅树脂基体的耐热性和介电性能也提出了更高的要求。为了提高硅树脂的性能，改性硅树脂的制备已成为研究热点。如，中国专利文献CN104448320A公开了一种含三氟乙烯氧基苯基硅树脂的制造方法和应用；通过将含三氟乙烯氧基苯基的烷氧基硅烷单体和多种烷氧基硅烷单体水解共聚反应制备得到。该发明所得改性硅树脂的折光率、耐温性以及介电性能得到改善，可在微电子工业、电器和航空航天等领域中用作高性能树脂基体或封装材料；但该发明制备的硅树脂中含有三氟乙烯基，三氟乙烯基为不稳定官能团，可在高温下发生反应；同时，由于上述硅树脂在逐步固化进程中逐渐形成三维网状结构，因此固化树脂中会残余很多连有三个氟原子的三氟乙烯基，其碳-碳双键容易被氧化，从而影响固化树脂的应用稳定性。又如，中国专利文献CN107459652A公开了一种可室温固化的耐热硅树脂及其制备方法。该发明首先合成了含有六氟环丁基芳基醚结构的烷氧基硅烷化合物，然后通过与三官能硅树脂预聚体、羟基硅油共聚制备烷氧基封端的有机硅树脂；该有机硅树脂与三烷氧基硅烷、固化催化剂混合后可室温固化得到硅树脂材料。该发明所得有机硅树脂可实现快速室温固化，固化后所得硅树脂材料的热分解温度达到450℃以上，且具有弹塑性；但该发明需要首先合成三官能硅树脂预聚体，制备过程复杂；且室温固化会存在残留羟基，影响硅树脂的介电性能。

因此，为了改善硅树脂的介电性能，得到介电常数低，同时又具有良好稳定性的硅树脂，提出本发明。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂的制备方法。本发明制备方法简单，反应易于进行，操作简单，成本低；所得硅树脂具有低介电常数以及良好的应用稳定性、热稳定性。

本发明的技术方案如下：

一种含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂的制备方法，包括步骤：

将全氟环丁基芳基醚硅烷、烷氧基硅烷、酸性催化剂的水溶液与溶剂混合均匀，经水解缩合反应、中和、过滤、减压蒸馏得到预聚物；预聚物经阶梯升温固化得到含全氟环丁基芳基醚结构硅树脂；

所述全氟环丁基芳基醚硅烷具有如下式I所示结构：

其中，R为甲基或乙基，R₁为甲氧基、乙氧基、甲基或苯基；

所述烷氧基硅烷为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三烷氧基硅烷、二甲基二烷氧基硅烷、甲基苯基二烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷或甲基乙烯基二烷氧基硅烷中的两种或两种以上的组合。

根据本发明优选的，所述全氟环丁基芳基醚硅烷具有如下式II所示结构：

根据本发明优选的，所述烷氧基硅烷为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷或正硅酸乙酯中的两种或两种以上的组合。