CN108641055B - 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法 - Google Patents

一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108641055B
CN108641055B CN201810373510.1A CN201810373510A CN108641055B CN 108641055 B CN108641055 B CN 108641055B CN 201810373510 A CN201810373510 A CN 201810373510A CN 108641055 B CN108641055 B CN 108641055B
Authority
CN
China
Prior art keywords
main chain
compound
benzoxazine
oligomer
benzoxazine copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810373510.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108641055A (zh
Inventor
曾鸣
陈江炳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaibei Lyuzhou New Material Co ltd
Original Assignee
Huaibei Lyuzhou New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaibei Lyuzhou New Material Co ltd filed Critical Huaibei Lyuzhou New Material Co ltd
Priority to CN201810373510.1A priority Critical patent/CN108641055B/zh
Publication of CN108641055A publication Critical patent/CN108641055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108641055B publication Critical patent/CN108641055B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法。主链苯并噁嗪共聚物低聚体的制备：通过一次加料或分步多次加料的方式向反应容器中加入醛类化合物、酚类化合物和二元胺类化合物，加入有机溶剂溶解，于80～115℃反应6～48h，后处理得到主链苯并噁嗪共聚物低聚体，所述的酚类化合物包括二元酚化合物和一元酚化合物。本发明的共聚物低聚体具有很好的加工性能，升温固化得到的共聚树脂不仅保留了纯主链苯并噁嗪树脂高交联密度、具有较好的主链苯并噁嗪热性能和韧性好的基础上，还具有优异的介电性能——在高频下具有低的介电常数和介电损耗，可用于高频和高速电路板基材，微波和毫米波通讯，车载雷达，以及其他复合材料领域。

Description

一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机高分子材料技术领域，具体涉及一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚 树脂及其制备方法。
背景技术
当今社会已进入到高度信息化的时代，随着信息处理和传递不断向高频高速方向前进， 均要求所用电子材料和电子元器件等具有高频、高速和大容量存储及传输信号的功能，这对 作为信息传递载体的印制电路板及其重要组成部分的高分子树脂提出了更高的要求。
苯并噁嗪是以酚类、胺类化合物和多聚甲醛为原料合成的一类含氧氮杂环结构的中间体， 在加热和/或催化剂作用下开环聚合，且无小分子放出，生成含氮且类似酚醛树脂的网状结 构聚合物，称为聚苯并噁嗪或苯并噁嗪树脂(Polymer Chemistry,1994,32(6):1121-1129)。苯 并噁嗪树脂是一种新型的热固性树脂，它具有很多独特的性能，如良好的机械性能、残炭率 高、聚合时体积收缩/扩张接近于零、低吸水率、良好的耐化学性和耐紫外线性，甚至在较 低的交联密度时具有高玻璃化转变温度，尤其是其良好的介电性能(在高频率下具有相对较 低且稳定的介电常数(k))使得它在作为覆铜板基材中的树脂方面具有很好的应用前景。然 而，传统苯并噁嗪树脂的介电常数k一般为3.5，f一般为0.02(1GHz)，并不能很好满足电 子信息行业对基材树脂的要求。因此对苯并噁嗪树脂进行低介电改性是值得研究者探讨的问 题。
从2005年至今，主链型苯并噁嗪已成为苯并噁嗪树脂研究的一个热点。主链型苯并噁 嗪指单体或其共聚物的预聚体主链上含有苯并噁嗪环的一类化合物，一般由二元酚和二元胺 通过曼尼希缩聚反应得到。其能够克服传统苯并噁嗪树脂的一些缺点，具有交联密度高、韧 性好、易于制备薄膜等优点，尤其热性能和韧性显著提高，介电性能也有提升(在1GHz下 介电常数k为3.0-3.2，介电损耗f为0.01-0.02)，具有应用于电子信息、航空航天、功能薄 膜等领域的潜力(1、Polymer,2005,46(26):12172-12180；2、PolymerChemistry,2010, 48(24):5945-5952)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优异介电性能的主链苯并噁嗪共聚物低聚体、 共聚树脂及其制备方法。
主链苯并噁嗪共聚物低聚体，其具有如下通式：
Figure BDA0001639251190000021
或
Figure BDA0001639251190000022
或
Figure BDA0001639251190000023
或
Figure BDA0001639251190000024
式中n为1-5，R1为
Figure BDA0001639251190000025
R2为-CH2-，
Figure BDA0001639251190000026
-
Figure BDA0001639251190000027
-O-；
R3为-H，-CH3，
Figure BDA0001639251190000028
本发明还提供上述主链苯并噁嗪共聚物低聚体的制备方法，具体的步骤如下：通过一次 加料或分步多次加料的方式向反应容器中加入醛类化合物、酚类化合物和二元胺类化合物， 加入有机溶剂溶解，于80～115℃反应6～48h，后处理得到主链苯并噁嗪共聚物低聚体，所 述的酚类化合物包括二元酚化合物和一元酚化合物。
按上述方案，所述醛类化合物中醛基、酚类化合物中的酚羟基、二元胺类化合物中的氨 基官能团摩尔比为2：1：1。
按上述方案，二元酚化合物和一元酚化合物中酚羟基的官能团摩尔比优选为5：1～1： 5。所述的二元酚、二元胺、一元酚类化合物指的是化合物氨基或酚羟基的官能度。
按上述方案，所述的二元酚、二元胺、一元酚类化合物具体可优选自如下：
Figure BDA0001639251190000029
Figure DA00016392511931386703
按上述方案，所述醛类化合物为甲醛或多聚甲醛。
按上述方案，所述的一次加料的方式为醛类化合物、酚类化合物和二元胺类化合物同时 加入到反应容器中，再加入有机溶剂溶解；
所述的分步多次加料的方式为先将醛类化合物和二元胺类化合物加入到反应容器中，加 入有机溶剂，搅拌充分后再加入酚类化合物。加入酚类化合物的方式有先加二元酚再加一元 酚、先加一元酚再加二元酚、同时加入一元酚和二元酚。
按上述方案，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、甲苯、乙醚、N,N’-二甲基甲酰胺、二氧六环、氯仿、乙醇、甲醇、二甲苯中的任意一种或多种。
按上述方案，所述的后处理为：反应结束后将反应液倒入甲醇溶液中得到悬浊液，静置 后除去上层清液得到沉淀，将沉淀干燥后研磨得到主链苯并噁嗪共聚物低聚体。优选的是， 所述甲醇溶液浓度为40～95wt％。
主链苯并噁嗪共聚树脂，其是将主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后固化得到的。
按上述方案，所述的固化为用有机溶剂溶解后100～240℃固化反应4～48h，得到苯并 噁嗪树脂。
本发明还提供上述主链苯并噁嗪共聚树脂的应用，具体为：作为介电材料应用于高频和 高速电路板基材，微波和毫米波通讯，车载雷达以及其他复合材料领域。
本发明的有益效果在于：
1、本发明基于苯并噁嗪灵活的分子设计性制备主链苯并噁嗪共聚物低聚体，所设计的 这种共聚物低聚体在主链型苯并噁嗪的基础上引入了单官能度酚类以进一步反应为封端苯并 噁嗪，其分子量小更易于加工，制备后得到的共聚树脂在保留了纯主链苯并噁嗪树脂的高交 联密度，具有较好的主链苯并噁嗪热性能(玻璃化转变温度180～250℃)和韧性好的基础 上，通过封端苯并噁嗪的引入降低了共聚物的极性，提高了自由体积，从而使得共聚树脂在 介电性能方面具有显著的提升)，该材料在10GHz下的介电常数在2.0～3.0之间，介电损耗 (介电损耗角正切tanδ)在0.003～0.013之间，在高频和高速电路板基材，微波和毫米波 通讯，车载雷达，以及其他复合材料领域中具有显著的应用前景。
2、本发明制备工艺简单，原料易得，采用一步溶剂法合成了主链苯并噁嗪共聚物低聚 体，这种共聚物低聚体分子量小更易于加工，固化得到的主链苯并噁嗪共聚树脂为热固性树 脂，该树脂保留了主链苯并噁嗪热性能和韧性好等优势，具有较高的玻璃化转变温度 (180～250℃)和优异的高频介电性能。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1
将5.80g(0.05mol)1,6-己二胺、5.70g(0.025mol)双酚A、4.70g(0.05mol)苯酚、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、温度计的250mL的三口烧瓶中，醛 基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双酚A和苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1， 再加入51mL甲苯，混合均匀后加热至90℃反应48h，反应结束后将反应液倒入100mL甲 醇溶液中(浓度40wt％)得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于50℃下 真空干燥8h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000041
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000042
R2为
Figure BDA0001639251190000043
R3为-H。
本实施例所用1,6-己二胺、双酚A、苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000044
测得上述制备的低聚物的数均分子量为864Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在90℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃分别固化4h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为239℃，10GHz下介电常数为2.7，介电损耗为0.008。
实施例2
将5.80g(0.05mol)1,6-己二胺、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、 温度计的三口烧瓶中，加入51mL甲苯，加热至80℃搅拌60min后，再加入5.70g(0.025mol)双酚A、7.50g(0.05mol)对叔丁基苯酚，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比 为2：1：1，双酚A和对叔丁基苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，之后继续反应24h，反 应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度75wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上 层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主 链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000051
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000052
R2为
Figure BDA0001639251190000053
R3为
Figure BDA0001639251190000054
本实施例所用1,6-己二胺、双酚A、对叔丁基苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000055
测得上述制备的低聚物的数均分子量为894Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃固化48h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为194℃，10GHz下介电常数为 2.8，介电损耗为0.009。
实施例3
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、 磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入51mL甲苯溶剂，加热至115℃搅拌90min后加入2.75g(0.025mol)间苯二酚，再搅拌90min后加入5.40g(0.05mol)对甲基苯酚，醛基、酚 羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，间苯二酚和对甲基苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1， 之后继续反应6h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度85wt％)中得到悬浊液， 静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨 得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000061
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000062
R3为-CH3。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、间苯二酚、对甲基苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000063
测得上述制备的低聚物的数均分子量为795Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，240℃分别固化1h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为248℃，10GHz下介电常数为3.0，介电损耗为0.013。
实施例4
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、 磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入51mL二甲苯溶剂，加热至110℃搅拌90min后加入4.65g(0.025mol)4,4’-二羟基联苯、4.70g(0.05mol)苯酚，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，4,4’-二羟基联苯和苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，之后继续反应12h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度95wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去 上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为 主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000064
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000065
R3为-H。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4’-二羟基联苯、苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000071
测得上述制备的低聚物的数均分子量为895Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 160℃固化24h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为236℃，10GHz下介电常数为 2.9，介电损耗为0.009。
实施例5
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、4.65g(0.025mol)双酚F、5.40g(0.05mol) 对甲基苯酚、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中， 醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双酚F和对甲基苯酚中酚羟基官能团摩尔比 为1：1，再加入51mL甲苯/乙醇混合溶剂(其体积比1：2)，混合均匀后加热至80℃反应 48h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度90wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000072
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000073
R2为-CH2-；R3为-CH3。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、双酚F、对甲基苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000074
测得上述制备的低聚物的数均分子量为814Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃分别固化2h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为218℃，10GHz下介电常数为2.8，介电损耗为0.007。
实施例6
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、 磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入51mL甲苯/乙醇混合溶剂(其体积比1：1)，加热至80℃搅拌60min后加入5.40g(0.05mol)对甲基苯酚、再搅拌90min后加入7.90g (0.025mol)双环戊二烯型双酚，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双环戊二 烯型双酚和对甲基苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，之后继续反应48h，反应结束后将反 应液倒入100mL甲醇溶液(浓度60wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉 淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共 聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000081
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000082
R2为
Figure BDA0001639251190000083
R3为-CH3。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、双环戊二烯型双酚、对甲基苯酚的分子结构式分别 为：
Figure BDA0001639251190000084
测得上述制备的低聚物的数均分子量为904Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 140℃，160℃，180℃，200℃分别固化1h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为208℃，10GHz下介电常数为2.6，介电损耗为0.005。
实施例7
将5.80g(0.05mol)1,6-己二胺、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、 温度计的三口烧瓶中，加入51mL甲苯/丁酮混合溶剂(其体积比3：1)，加热至115℃搅拌90min后加入7.90g(0.025mol)双环戊二烯型双酚、7.50g(0.05mol)对叔丁基苯酚，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双环戊二烯型双酚和对叔丁基苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，之后继续反应48h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度 60wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h， 最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000085
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000091
R2为
Figure BDA0001639251190000092
R3为
Figure BDA0001639251190000093
本实施例所用1,6-己二胺、双环戊二烯型双酚、对叔丁基苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000094
测得上述制备的低聚物的数均分子量为878Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 120℃固化48h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为187℃，10GHz下介电常数为 2.5，介电损耗为0.004。
实施例8
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、6.25g(0.025mol)双酚S、4.70g(0.05mol) 苯酚、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中，醛基、 酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双酚S和苯酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，再加 入51mL甲苯/氯仿混合溶剂(其体积比2：1)溶剂，混合均匀后加热至80℃反应6h，反应 结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度60wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000095
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000096
R2为
Figure BDA0001639251190000097
R3为-H。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、双酚S、苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000098
测得上述制备的低聚物的数均分子量为923Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃分别固化1h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为242℃，10GHz下介电常数为2.9，介电损耗为0.012。
实施例9
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、4.70g(0.025mol)4,4’-二羟基二苯醚、7.20g (0.05mol)萘酚、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、温度计的三口烧 瓶中，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，4,4’-二羟基二苯醚和萘酚中酚羟基官能团摩尔比为1：1，再加入51mL甲苯/N,N’-二甲基甲酰胺混合溶剂(其体积比3：1)， 混合均匀后加热至115℃反应10h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度60wt％) 中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将 烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000101
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000102
R2为-O-。
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、双酚S、萘酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000103
测得上述制备的低聚物的数均分子量为851Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃分别固化4h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为213℃，10GHz下介电常数为2.8，介电损耗为0.007。
实施例10
将5.80g(0.05mol)1,6-己二胺、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、 温度计的三口烧瓶中，加入51mL甲苯/氯仿混合溶剂(其体积比1：1)溶剂，加热至80℃搅拌90min后加入7.64g(0.0335mol)双酚A，再搅拌60min后加入3.10g(0.033mol)苯 酚，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双酚A和苯酚中酚羟基官能团摩尔比为 2：1，之后继续反应12h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度75wt％)中得 到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干 的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000104
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000111
R2为
Figure BDA0001639251190000112
R3为-H。
本实施例所用1,6-己二胺、双酚A、苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000113
测得上述制备的低聚物的数均分子量为1014Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃固化48h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为207℃，10GHz下介电常数为 2.6，介电损耗为0.008。
实施例11
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、 磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入51mL二氧六环溶剂，混合均匀后加热至100℃搅拌 90min后加入11.95g(0.083mol)萘酚，再搅拌60min后加入1.58g(0.0085mol)4,4’-二羟基联苯，醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，4,4’-二羟基联苯和萘酚中酚羟基官能团摩尔比为1：5，继续反应12h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度 95wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h， 最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000114
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000115
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4’-二羟基联苯、萘酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000116
测得上述制备的低聚物的数均分子量为1162Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 180℃固化12h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为227℃，10GHz下介电常数为 2.8，介电损耗为0.007。
实施例12
将9.90g(0.05mol)4,4'-二氨基二苯甲烷、3.13g(0.0125mol)双酚S、8.10g(0.075mol) 对叔丁基苯酚、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、温度计的三口烧瓶中， 醛基、酚羟基和氨基官能团摩尔比为2：1：1，双酚S和对叔丁基苯酚中酚羟基官能团摩尔 比为1：3，再加入51mLN,N’-二甲基甲酰胺溶剂，混合均匀后加热至110℃反应12h，反应 结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度60wt％)中得到悬浊液，静置24h，除去上层 清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的粉末即为主链 苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000121
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000122
R2为
Figure BDA0001639251190000123
R3为
Figure BDA0001639251190000124
本实施例所用4,4'-二氨基二苯甲烷、双酚S、对叔丁基苯酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000125
测得上述制备的低聚物的数均分子量为1103Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，分别固化1h得到苯并噁嗪共聚树脂， 其玻璃化转变温度为246℃，10GHz下介电常数为2.8，介电损耗为0.009。
实施例13
将5.80g(0.05mol)1,6-己二胺、6.00g(0.2mol)多聚甲醛加入配有冷凝管、磁子搅拌、 温度计的三口烧瓶中，加入51mL氯仿，加热至80℃搅拌90min后加入13.66g(0.0417mol) 双环戊二烯型双酚，再搅拌90min后加入2.40g(0.0167mol)萘酚、醛基、酚羟基和氨基官 能团摩尔比为2：1：1，双环戊二烯型双酚和萘酚中酚羟基官能团摩尔比为5：1，之后继续 反应48h，反应结束后将反应液倒入100mL甲醇溶液(浓度60wt％)中得到悬浊液，静置 24h，除去上层清液得到沉淀，将沉淀于60℃下真空干燥6h，最后将烘干的产物研磨得到的 粉末即为主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
分子式
Figure BDA0001639251190000131
其中：R1为
Figure BDA0001639251190000132
R2为
Figure BDA0001639251190000133
本实施例所用1,6-己二胺、双环戊二烯型双酚、萘酚的分子结构式分别为：
Figure BDA0001639251190000134
测得上述制备的低聚物的数均分子量为1308Da。
将上述制备的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后置于烘箱内，在80℃保温24h，之后在 140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃分别固化1h得到苯并噁嗪共聚树脂，其玻璃化转变温度为236℃，10GHz下介电常数为2.0，介电损耗为0.003。

Claims (11)

1.主链苯并噁嗪共聚物低聚体，其特征在于：具有如下通式：
Figure FDA0003146181380000011
当主链苯并噁嗪共聚物低聚体为通式1所示的化合物时，n为1-5，R1为
Figure FDA0003146181380000012
R2为
Figure FDA0003146181380000013
-，
Figure FDA0003146181380000014
-O-；
R3为-H，-CH3，
Figure FDA0003146181380000015
当主链苯并噁嗪共聚物低聚体为通式2或3或4所示的化合物时，式中n为1-5，R1为
Figure FDA0003146181380000016
R2为-CH2-，
Figure FDA0003146181380000017
-，
Figure FDA0003146181380000018
-O-；
R3为-H，-CH3，
Figure FDA0003146181380000021
2.权利要求1所述的主链苯并噁嗪共聚物低聚体的制备方法，其特征在于：通过一次加料或分步多次加料的方式向反应容器中加入醛类化合物、酚类化合物和二元胺类化合物，加入有机溶剂溶解，于80～115℃反应6～48h，后处理得到主链苯并噁嗪共聚物低聚体，所述的酚类化合物包括二元酚化合物和一元酚化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述醛类化合物中醛基、酚类化合物中的酚羟基、二元胺类化合物中的氨基官能团摩尔比为2：1：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：二元酚化合物和一元酚化合物中酚羟基的官能团摩尔比为5：1～1：5。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的二元酚、二元胺、一元酚类化合物具体选自：
Figure FDA0003146181380000022
；
所述醛类化合物为甲醛或多聚甲醛。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的一次加料的方式为醛类化合物、酚类化合物和二元胺类化合物同时加入到反应容器中，再加入有机溶剂溶解；
所述的分步多次加料的方式为先将醛类化合物和二元胺类化合物加入到反应容器中，加入有机溶剂，搅拌充分后再加入酚类化合物。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、甲苯、乙醚、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、氯仿、乙醇、甲醇、二甲苯中的任意一种或多种。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的后处理为：反应结束后将反应液倒入甲醇溶液中得到悬浊液，静置后除去上层清液得到沉淀，将沉淀干燥后研磨得到主链苯并噁嗪共聚物低聚体。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述甲醇溶液浓度为40～95wt％。
10.主链苯并噁嗪共聚树脂，其是将权利要求1所述的主链苯并噁嗪共聚物低聚体溶解后固化得到的；所述的固化为用有机溶剂溶解后100～240℃固化反应4～48h，得到苯并噁嗪树脂。
11.权利要求10所述的主链苯并噁嗪共聚树脂的应用，其特征在于：具体为：作为介电材料应用于高频和高速电路板基材，微波和毫米波通讯，车载雷达领域。
CN201810373510.1A 2018-04-24 2018-04-24 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法 Active CN108641055B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810373510.1A CN108641055B (zh) 2018-04-24 2018-04-24 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810373510.1A CN108641055B (zh) 2018-04-24 2018-04-24 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108641055A CN108641055A (zh) 2018-10-12
CN108641055B true CN108641055B (zh) 2021-08-20

Family

ID=63747016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810373510.1A Active CN108641055B (zh) 2018-04-24 2018-04-24 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108641055B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110105517B (zh) * 2019-06-05 2020-12-29 西南石油大学 一种光活性苯并噁嗪弹性体及其制备方法
CN110818868B (zh) * 2019-11-29 2023-12-12 淮北绿洲新材料有限责任公司 一元胺封端的超高频低介电性主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
CN110872281B (zh) * 2019-11-29 2024-02-27 淮北绿洲新材料有限责任公司 一种叔酚-糠胺型苯并噁嗪单体、固化树脂及其共聚树脂的制备方法
CN111592502A (zh) * 2020-06-11 2020-08-28 广东同宇新材料有限公司 联苯多胺型苯并噁嗪及其制备方法
TWI775611B (zh) * 2020-09-28 2022-08-21 上緯興業股份有限公司 有機矽改性的雙環戊二烯衍生之羥基芳香族化合物、其製備方法以及固化物
CN112142682A (zh) * 2020-10-14 2020-12-29 广东同宇新材料有限公司 联苯型苯并噁嗪及其制备方法与聚苯并噁嗪树脂
CN115703873B (zh) * 2021-08-04 2023-08-01 华东理工大学 一种连续化制备主链型苯并噁嗪类衍生物的方法
CN114395095B (zh) * 2022-01-24 2023-12-19 衡阳师范学院 一种主链型苯并噁嗪的合成方法
CN114933685B (zh) * 2022-04-13 2024-06-25 衡水学院 具有自修复性能的苯并噁嗪树脂及其制备方法与应用
CN115181264B (zh) * 2022-07-20 2023-05-23 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 一种苯并噁嗪中间体及其制备方法和聚苯并噁嗪树脂制备方法
CN115710338A (zh) * 2022-11-09 2023-02-24 成都科宜高分子科技有限公司 一种用于挠性无胶覆铜板的苯并噁嗪树脂、覆铜板、苯并噁嗪单体及其制备方法、应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104744694B (zh) * 2015-04-17 2017-11-21 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种苯并噁嗪树脂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
新型苯并噁嗪的合成及其在覆铜板基板中的应用;苏世国;《中国优秀硕士学位论文全文数据库（信息科技辑）》;20080515(第05期);I135-59 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108641055A (zh) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108641055B (zh) 一种主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
CN109053980B (zh) 聚苯乙烯封端的主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
CN110818868B (zh) 一元胺封端的超高频低介电性主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
KR100977927B1 (ko) 열경화성 수지의 제조 방법, 열경화성 수지, 그것을 포함하는 열경화성 조성물, 성형체, 경화체, 및 이들을 포함하는 전자 기기
CN108840983B (zh) 含聚苯乙烯的主链苯并噁嗪共聚物低聚体、共聚树脂及其制备方法
Dayo et al. Synthesis of benzophenone-center bisphenol-A containing phthalonitrile monomer (BBaph) and its copolymerization with Pa benzoxazine
CN109438382B (zh) 一种基于脱氧对茴香偶姻的双苯并噁嗪单体及其制备方法
Shao et al. Full atom-efficiency transformation of wasted polycarbonates into epoxy thermosets and the catalyst-free degradation of the thermosets for environmental sustainability
Shieh et al. Synthesis and characterization of novel low‐dielectric cyanate esters
CN110872281B (zh) 一种叔酚-糠胺型苯并噁嗪单体、固化树脂及其共聚树脂的制备方法
CN111205420A (zh) 一种全生物基苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN114561006B (zh) 一种三聚氰胺改性邻苯二甲腈树脂及其复合材料制备方法
CN114957154B (zh) 含可聚合端基的高耐热低介电苯并噁嗪预聚体、共聚树脂及其制备方法
CN114957155B (zh) 含双重交联网络的高耐热低介电苯并噁嗪预聚体、共聚树脂及其制备方法
CN115260489B (zh) 一种生物基双官苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN114349954B (zh) 含亚/次甲基的邻苯二甲腈封端聚芳醚腈、交联固化改性聚芳醚腈及其制备方法
CN113637133A (zh) 一种含有碳氢链段及聚苯醚链段的低介电高耐热苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN114478427A (zh) 一种高性能热固性树脂固化剂/稀释剂及其制备方法
Sakthidharan et al. Thermal and mechanical properties of epoxy blends with a dicyanate ester containing a quinoline moiety
CN108102072B (zh) 一种蓖麻油改性苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN115340505B (zh) 一种低介电二胺型苯并噁嗪、苯并噁嗪树脂及制备方法
CN117887019B (zh) 一种基于孟烷二胺主链型苯并噁嗪树脂及其制备方法
CN115010705B (zh) 一种生物基覆盆子酮-糠胺型苯并噁嗪单体、树脂及其制备方法
CN102863619A (zh) 苯并噁嗪封端共聚型芴基聚醚砜热塑性树脂及其制备方法
TW201945430A (zh) 含雙環戊二烯結構之活性聚酯及其低介電環氧樹脂固化物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant