CN102702741A - 一种氰酸酯基热固性树脂组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于二或多官能团芳族氰酸酯的可固化组合物及其应用。固化后，本发明芳族氰酸酯的组合物提供热固性塑料，包括主链含有双酚A结构、烷基二甲苯结构或四甲基双酚F结构的氰酸酯及其预聚物。这种热固性塑料具有优异的耐湿热性能，低介电常数及介电损耗，较高的玻璃化转变温度及机械性能。特别适用于制造印刷电路板、电气绝缘件、涂料或航空航天制造业中的低介电透波材料。

Description

一种氰酸酯基热固性树脂组合物及其应用

技术领域

本发明阐述了一种低介电氰酸酯树脂组合物，并涉及该组合物的应用。本发明的氰酸酯组合物特别用作印刷电路板、电气绝缘件、天线涂料及航空航天用材料等。

背景技术

氰酸酯树脂是通过酚类化合物与卤化氰反应制得的。在热或催化剂的作用下，通过氰酸酯结构中氰酸酯基的环三聚作用产生芳氧基三嗪环，在热固性母体中作为交联部位（美国专利4330658、4330669、4780575、4528366和4740584）。氰酸酯树脂性能优异，通常与其它种类树脂体系进行组合。最常见的组合体系为氰酸酯-环氧树脂共混体系（日本专利05339342、联合信号公司发明专利CN 1166849A、住友化学工业株式会社发明专利CN 1236789A等）。但此类组合物限制了材料在介电性能及吸湿性能要求严格的场合中的应用，包括电气应用、透波材料领域等，仍然需要开发具有良好的介电性能和湿热性能的氰酸酯树脂可固化组合物。

目前国内唯一商品化的双酚 A型氰酸酯，由于主链中含有空间位阻较小的异丙基基团，具有较高的玻璃化转变温度（Tg=289℃）和优良的力学性能，固化后样品的介电常数≈3。本实验室自行发明的烷基二甲苯型氰酸酯树脂，其主链中所含有的低极性二甲苯基团满足了树脂固化后具有十分优异的介电性能，其介电常数可低至2.85。Ciba公司发明的四甲基双酚F型氰酸酯树脂，其氰酸酯基团的邻位烷基化，提高了材料的憎水性能，其沸水煮条件下的饱和吸湿率为1.4%。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供一种满足电气应用及透波材料等方面要求的纯氰酸酯树脂组分的组合物。一方面，体系中氰酸酯官能团为唯一反应性官能团，固化后形成的三嗪环，结构高度对称，再加上高度位阻，少量极性基团只能在很小的范围内旋转，使得树脂的极性很低，保障了材料优异的介电性能；另一方面，选择在体系中使用主链中含有低极性二甲苯基团的烷基二甲苯型氰酸酯树脂，目的是满足树脂固化后具有十分优异的介电性能；第三，四甲基双酚F型氰酸酯树脂的引用，利用其结构中的邻位甲基化有效屏蔽了 C—N、C—O 等基团，降低树脂极性，提高材料憎水性能，进而提高材料的介电性能；第四，体系中引入的双酚A型氰酸酯树脂可保证材料具有良好的热性能和力学性能。综上所述，利用本发明方法制备的氰酸酯树脂基固化材料可具有优异的介电性能，同时又具有良好的热性能、力学性能等综合性能。具体方法如下：

一种氰酸酯基热固性树脂组合物，所述氰酸酯基热固性树脂组合物包括组分A、组分B和组分C；

所述组分A是双酚A型氰酸酯树脂                                                

或其预聚物；

所述组分B是烷基二甲苯型氰酸酯树脂

或其预聚物；

所述组分C是四甲基双酚F型氰酸酯树脂

或其预聚物。

所述组分A的重量百分含量为40～70%，所述组分B的重量百分含量10～30%，所述组分C的重量百分含量为20～30%。    

本发明的氰酸酯基热固性树脂组合物提供了特别在电气绝缘材料、透波材料应用中所希望的综合性能。氰酸酯树脂组合物的部分固化方法如下：将组分A、组分B、组分C按一定比例进行熔融共混，之后加入催化剂乙酰丙酮钴200ppm和壬基酚3wt%（以氰酸酯的总质量计量）。

用本发明中提供的树脂组合物进行固化后得到的材料，其最突出的性能是具有优异的介电性能，在室温1MHz的条件下介电常数＜2.8，介电损耗为10^-3级别。

具体实施方式

下面，用实施例来进一步说明本发明内容，但本发明的保护范围并不仅限于实施例。对本领域的技术人员在不背离本发明精神和保护范围的情况下做出的其它的变化和修改，仍包括在本发明保护范围之内。

实施例1～3

实施例1～3分别配制了氰酸酯基热固性树脂组合物Ⅰ～Ⅲ，A、B、C各组分的粘度和所占重量百分比如下表1所示。

注：上述粘度在70℃下测定。

实施例4～6

实施例4～6为组合物在70℃下的粘度参数，固化工艺及固化后材料各项性能如表2所示。依照此固化工艺，所得材料的固化度均为94%以上，在介电性能优异的前提下具有优良的各项综合性能。

Claims (4)

1.一种氰酸酯基热固性树脂组合物，其特征在于，所述氰酸酯基热固性树脂组

合物包括组分A、组分B和组分C；

所述组分A是双酚A型氰酸酯树脂                                                或其预聚物；

 所述组分B是烷基二甲苯型氰酸酯树脂或其预聚物；

所述组分C是四甲基双酚F型氰酸酯树脂 

或其预聚物。

2.根据权利要求1所述的氰酸酯基热固性树脂组合物，其特征在于，所述组分A的重量百分含量为40～70%，所述组分B的重量百分含量10～30%，所述组分C的重量百分含量为20～30%。

3.权利要求1或2所述的氰酸酯基热固性树脂组合物的应用，其特征在于，所述热固性树脂组合物固化后得到的低介电材料。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述低介电材料的介电常数＜2.8，介电损耗为10^-3级别，沸水煮条件下的饱和吸湿率＜1%，玻璃化转变温度＞220℃。