[发明专利]一种改性环氧树脂及双组分环氧胶

说明书

本发明提供了一种改性环氧树脂及双组分环氧胶。本发明提供的改性环氧树脂包括：环氧树脂和式(1)所示POSS接枝氧化石墨烯。本发明将特定的POSS(即笼型倍半硅氧烷)与氧化石墨烯反应，形成式(1)所示的POSS接枝氧化石墨烯，形成单个氧化石墨烯纳米片上共价键合若干个上述POSS的形貌，其能够在环氧树脂基体中均匀分散，有效降低材料的介电常数和介电损耗，同时能够提高材料的冲击强度和降低吸水率，并保证材料的粘结性。

技术领域

本发明涉及一种胶体领域，特别涉及一种改性环氧树脂及双组分环氧胶。

背景技术

双组分环氧胶在电子封装、印刷线路板、集成电路层间绝缘等领域广泛使用。在这些领域，随着第五代移动通信(5G)系统的高性能化、多功能化、网络化的发展，信号的高速传输及大容量处理需要的操作信号趋向于高频化、高速化。5G信息传输的高频化，需要控制印制电路板基板材料的低介电常数、低介电损耗，以便减少信号强度的损失、提高信号传输速率。然而，现有环氧树脂通常极性高，难以充分地实现低介电常数、低介电损耗。因此，良好的介电性能已经成为环氧树脂组合物的发展趋势之一。

目前，降低环氧树脂介电常数的方法主要包括：(1)与其他低介电常数的树脂共混或共固化的方法来降低环氧树脂的介电常数，如与聚四氟乙烯、聚苯醚、氰酸酯树脂等共混或共固化；但是这种方式容易造成相容性问题，影响胶粘剂的粘接效果和胶膜的机械性能；(2)将氟元素引入环氧树脂中合成具有含氟特殊结构的环氧树脂，C-F键较C-H键有更低的极化率，而且CF3基团具有较大的自由体积；但此方法合成过程复杂，成本较高；(3)添加具有微孔或介孔的无机材料进行复合来降低环氧树脂的介电常数，如中空玻璃微球、介孔二氧化硅等。但是，这些填料分散性差，只有添加量很高时才会明显降低介电损耗，但又会影响胶粘剂的粘结效果和胶膜的机械性能。

因此，上述方法难以使环氧树脂兼具良好的介电性能、粘结性和机械性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性环氧树脂及双组分环氧胶。本发明提供的改性环氧树脂能够有效提高环氧胶的介电性能，并保证良好的力学性能和粘结性。

本发明提供了一种改性环氧树脂，包括：环氧树脂和POSS接枝氧化石墨烯；

所述POSS接枝氧化石墨烯具有式(1)所示结构：

其中，

X代表氧化石墨烯，与X连接的O为来自氧化石墨烯表面含氧官能团的氧，n₁代表氧化石墨烯上有n₁个含氧官能团反应形成n₁个共价连接单元；n₁≥1；所述含氧官能团为羟基和/或羧基；

R选自苯基、烷基取代的苯基或C1～C30的烷基；

R₁选自苯基或-(CH₂)_n-；n为1～4。

优选的，所述环氧树脂与POSS接枝氧化石墨烯的质量比为100∶(1～20)。

优选的，所述POSS接枝氧化石墨烯通过以下方法制得：

a)将式(2)所示三硅醇T7-POSS与式(3)所示三氯化硅类化合物在溶剂中反应，得到式(4)所示含氯取代基的POSS；

b)将所述式(4)所示含氯取代基的POSS与氧化石墨烯分散液混合，在碱性条件下反应，形成式(1)所示POSS接枝氧化石墨烯；

其中，

R选自苯基、烷基取代的苯基或C1～C30的烷基；