[发明专利]一种三聚氰胺树脂、薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三聚氰胺树脂、薄膜及其制备方法，属于高分子材料化学领域。本发明将三聚氰胺溶解在甲醛溶液中，加烯丙基缩水甘油醚改性，再加入偶氮二异丁腈反应得到三聚氰胺树脂，改性延长了三聚氰胺树脂的存储时间。再将三聚氰胺树脂成膜得到透明的三聚氰胺树脂薄膜。通过改变改性剂的量调节三聚氰胺树脂薄膜的透明度与介电常数，该薄膜具有良好的热稳定性和拉伸形变性能，在5G领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体涉及三聚氰胺树脂、薄膜及其制备方法。

背景技术

热固化的薄膜具有环境污染小，加工成本低，易于操作和可控性强等优点，广泛的应用于实验室成膜。传统的三聚氰胺树脂(MA)在热固化的条件下形成聚合度较高的体型聚合物，形成了三维的网状结构，因此具有较高的硬度和脆性。由于缺乏韧性和透明度，使得三聚氰胺树脂膜在应用上受到一定程度的限制，同时对于三聚氰胺树脂成膜的研究也相当的少，因此我们的目的在于开发出固化简单，易于操作的且具有韧性与透明度的三聚氰胺树脂膜，该薄膜在电子器件等领域存在潜在应用。在过去的时间里，人们对三聚氰胺树脂的改性方法主要分为两大类：物理改性和化学改性。物理改性主要是引入填充剂和纤维增韧实现对树脂的改性。近年来，将纳米粘土、纳米纤维和韧性纤维等引入树脂中实现树脂功能的改进的方法得到许多研究者的关注。其中自然资源增强材料的研究尤其突出，例如将木质素纤维添加到树脂中，达到树脂的脆性降低的目的，也有将不改性的三聚氰胺树脂与脲醛树脂混用来提高三聚氰胺树脂的弹性。化学改性因为其能显著的提高三聚氰胺树脂的稳定性，降低甲醛的释放量和实现显著的增韧而被广泛关注。这种方法是通过在三聚氰胺树脂预聚体的基础上引入具有活性基团的柔性分子链。例如，在制备过程引入聚乙烯醇制备了热稳定性良好，绝缘性能较好，阻燃性能优良的弹性三聚氰胺树脂泡沫体。也可以通过引入羟基基团来使得羟甲基醚化来提高三聚氰胺树脂的稳定性，延长三聚氰胺树脂的储存时间，改性后的树脂能够与其他的树脂更好的混用。在改性中使用含羟基的化合物改性三聚氰胺的过程主要分为两个反应阶段，即羟甲基化阶段和醚化阶段，但是改性过程常出现凝胶问题，一旦出现凝胶现象就会导致树脂质量与稳定性下降。物理与化学改性方法也可以同时运用，例如，以乙二醇和碳纤维为复合增韧剂，制备了具有优异隔热性能，阻燃性能和低吸水率的三聚氰胺树脂硬泡，其中乙二醇对羟甲基进行醚化，对树脂进行碳纤维掺杂来提高三聚氰胺树脂的韧性。

发明内容

为了拓展三聚氰胺树脂的应用，针对现有技术中三聚氰胺树脂薄膜缺乏韧性和透明度的缺点，本发明的首要目的在于提供一种具有高透明度和韧性的低介电数常数三聚氰胺树脂薄膜及其制备方法。

在本研究中，我们采用三聚氰胺为母体，以水作为溶剂制备改性的三聚氰胺树脂，该制备路线绿色环保。首先对三聚氰胺进行羟甲基化得到羟甲基化的三聚氰胺，再利用烯丙基缩水甘油醚中环氧基团与羟甲基化三聚氰胺的羟基进行开环反应，最后得到末端含有双键的改性三聚氰胺，再加入适量的偶氮二异丁腈引发剂引发双键进行自由基聚合得到具有一定聚合度的改性三聚氰胺树脂，再将其制备成薄膜。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种三聚氰胺树脂的制备方法，包括如下步骤：将三聚氰胺溶解在甲醛溶液中，使用碱液调节体系的pH值，加烯丙基缩水甘油醚进行改性反应，再加入偶氮二异丁腈，聚合反应得到三聚氰胺树脂。

将上述得到的三聚氰胺树脂进行旋蒸，真空干燥得到三聚氰胺树脂薄膜。

进一步地，所述的三聚氰胺与甲醛的质量比为0.1-6。

更进一步地，三聚氰胺与甲醛的质量比为0.2-0.8。

进一步地，甲醛溶液为5-40％的甲醛水溶液，甲醛溶液温度为40℃-60℃。

更进一步地，甲醛溶液为5-18％的甲醛水溶液。

进一步地，所述碱液为氢氧化钠、氨水或乙二胺的溶液中的任一种。