[发明专利]一种微发泡低介电氰酸酯树脂及其制备方法

说明书

本发明公开一种微发泡低介电氰酸酯树脂及其制备方法，属于材料技术领域，该微发泡低介电氰酸酯树脂按质量份数计包括氰酸酯树脂75～95份、环氧树脂5～25份、热塑性树脂5～20份、发泡剂0.25～5份和催化剂0.5～3份，其中，热塑性树脂含有端羟基，发泡剂为含有两个甲酰胺反应基团的偶氮单体。本微发泡低介电氰酸酯树脂具有微米级别的气孔，从而在树脂中引入空气减少界面损耗，使其具有较低的介电常数和损耗角正切，介电性能随频率变化波动小，同时具有较好的导热性，平衡了树脂的力学性能和介电性能。

技术领域

本发明涉及一种微发泡低介电氰酸酯树脂及其制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

氰酸酯树脂在受热和催化剂的作用下，形成高度交联的网络结构，从而具有优异的介电性能、力学性能和耐热性，在树脂基透波复合材料领域有着广泛应用。随着新一代天线技术朝着超宽频、多频段、高传输等方向发展，对雷达天线罩用透波材料的介电性能提出了更高要求。目前，普通氰酸酯树脂在高频段范围下的介电常数和介电损耗角正切仍偏高，难以满足新一代天线技术的应用需求。

常见的氰改善酸酯树脂介电性能的方法是向氰酸酯树脂中加入介电性能优异的无机填料，如中空玻璃微珠、聚四氟乙烯等，从而达到降低氰酸酯树脂介电常数和介电损耗的目的。但是这种物理填料与氰酸酯树脂的相容性较差，不易导热，树脂存在爆聚风险，并且在一定程度上牺牲了树脂的力学性能。

通过检索相关资料表明，未查阅通过微发泡技术来降低氰酸酯树脂介电性的相关文献资料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提出了一种在氰酸酯树脂中引入空气减少界面损耗，从而具有低介电常数和低介电损耗的氰酸酯树脂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种微发泡低介电氰酸酯树脂，按质量份数计包括氰酸酯树脂75～95份、环氧树脂5～25份、热塑性树脂5～20份、发泡剂0.25～5份和催化剂0.5～3份，其中，热塑性树脂含有端羟基，发泡剂为含有两个甲酰胺反应基团的偶氮单体。

一种微发泡低介电氰酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)按质量份数称取氰酸酯树脂75～95份、环氧树脂5～25份、热塑性树脂5～20份、发泡剂0.25～5份和催化剂0.5～3份；

2)将氰酸酯树脂加热熔融至均匀液体；

3)将热塑性树脂加热熔融，然后与环氧树脂混合，充分搅拌均匀，得到增韧组分；

4)将熔融的氰酸酯树脂和增韧组分混合，在100～150℃下加热搅拌，随后加入催化剂溶液，真空脱泡，得到氰酸酯树脂预聚物；

5)氰酸酯树脂预聚物加热到凝胶温度后加入发泡剂，继续反应60～150min，得到微发泡低介电氰酸酯树脂。

进一步地，氰酸酯树脂纯度大于99％，可为双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂或者前述三种的一种预聚物，但不以此为限。

进一步地，环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂或脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，但不以此为限。

进一步地，热塑性树脂为聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚苯醚或聚醚砜中的一种或几种，氰酸酯官能团与端羟基的摩尔比为17:1～30:1。

进一步地，发泡剂为偶氮二甲酰胺、4’4－氧代双苯磺酰肼(OBSH)的一种或两种，但不以此为限。