CN113248701B - 长链烷基聚苯醚及其制备方法和应用 - Google Patents

长链烷基聚苯醚及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种长链烷基聚苯醚及其制备方法和应用，涉及高分子材料技术领域。本发明的长链烷基聚苯醚的结构如式I所示，其中R1‑C‑R2为C8～C25烷基，m+n＝10～40，数均分子量Mn为1500～6000。本发明的长链烷基聚苯醚的制备方法包括：制备长链烷二甲基双酚，以长链烷二甲基双酚和2,6‑二甲基苯酚为原料，制得长链烷基聚苯醚。本发明的长链烷基聚苯醚可以用于制备树脂组合物，进而用于制备积层板，得到的积层板具有水性强、耐热性好、结构稳定性好、韧性佳、介电常数低、耗散因子低、膨胀系数低，以及原料成本低等优点。

Description

长链烷基聚苯醚及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种长链烷基聚苯醚及其制备方法和应用。
背景技术
聚苯醚是一类性能优异的工程塑料，以2,6-二甲基苯酚为原料经过氧化聚合得到的聚合物是一种比较有代表性的聚苯醚。聚苯醚的数均分子量一般为30000～50000，主要作为工程塑料使用。聚苯醚具有耐水解性、尺寸安定性、耐绝缘性、耐阻燃性、耐高温、低介电常数(dielectric constant，Dk)、低耗散因子(dissipation factor，Df)等优点，被广泛应用于各个领域。
聚苯醚具有诸多优势，但也依然存在一些不足。例如，在用作印制电路板基材时存在耐热性不够，与其他基材附着能力有限，加工调制限制等问题。此外，现有的聚苯醚的制作成本偏高，无形中增加了下游产品的生产成本。因此，在专注于提高聚苯醚的性能的同时，也应考虑降低聚苯醚的生产成本。
申请人在2019年提交的申请号为201911213871.0的专利申请，公开了一种具有结构稳定性和优异电气特性的聚苯醚衍生物。本发明是在该专利技术的基础上所作的改进，通过对结构进行改良，提升聚苯醚的结构特性，同时降低产品的制作成本。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种长链烷基聚苯醚，该聚苯醚不仅具有分子量小，耐热性好，韧性好，溶剂选择性高等优异的性能，还具有制作成本低的优势。
本发明提供的长链烷基聚苯醚，其结构如式I所示：
Figure BDA0003103419350000011
(式I)
其中，R1-C-R2为C8～C25烷基，m+n＝10～40，数均分子量Mn为1500～6000。
上述长链烷基聚苯醚，在苯类、酮类、酰胺、吡啶等溶剂中有较好的溶解性，应用于制备环氧树脂和电子积层板，具有疏水性强、耐热性好、结构稳定性好、韧性佳、介电常数低、耗散因子低、膨胀系数低等优点。
在其中一个实施例中，所述R1为C6～C12烷基，所述R2为氢或C1～C12烷基。
在其中一个实施例中，所述R1为C6～C12长链烷基，所述R2为氢或C1～C12烷基。
可以理解地，长链烷基是指没有支链的烷基。
在其中一个实施例中，所述R1为C9或C11长链烷基，所述R2为氢或C11长链烷基。
在其中一个实施例中，所述R1为C9长链烷基，所述R2为氢。
在其中一个实施例中，所述R1为C11长链烷基，所述R2为C11长链烷基。
在其中一个实施例中，m+n＝10～35，数均分子量Mn为2000～4000。
在其中一个实施例中，m+n＝24～35，数均分子量Mn为3350～3850。满足该条件的长链烷基聚苯醚具有性能更佳，例如热膨胀系数和Z轴方向膨胀率更低，且同时有较好的韧性。
本发明还提供一种上述长链烷基聚苯醚的制备方法，包括以下步骤：
S1、以C8～C25烷基酮和2,6-二甲基苯酚为原料，加入酸催化剂，反应得到前驱体(长链烷基二甲基双酚)；所述酸催化剂为巯基丙酸和硫酸，或三氟甲烷硫磺酸(Tri-fluoromethanesulfonic acid)和硫酸；
S2、将前驱体、金属催化剂、二甲基丁胺和溶剂混合，得到预反应液；将2,6-二甲基苯酚溶于溶剂中，得到2,6-二甲基苯酚溶液；将预反应液和2,6-二甲基苯酚溶液混合，反应得到长链烷基聚苯醚。
其中，前驱体(长链烷基二甲基双酚)的结构如下式II所示：
Figure BDA0003103419350000021
(式II)。
步骤S2的反应式如式III所示：
Figure BDA0003103419350000022
(式III)
上述制备方法中，在制备前驱体时采用巯基丙酸/三氟甲烷硫磺酸和硫酸的混合物作为催化剂，可提升前驱体的产率至50％，甚至可高达75％以上，而当催化剂仅为硫酸时，前驱物的产率低于30％，前驱物是制备长链烷基聚苯醚的关键原料，前驱物的产率大幅度提高，即可极大地降低长链烷基聚苯醚的制作成本。
在合成聚苯醚步骤中，有别于一般方法常用金属催化剂与三乙胺，本发明中采用金属催化剂与二甲基丁胺(Dimethylbutylamine，DMBA)。发明人发现，长链烷基二甲基双酚与三乙胺的反应性较低，通过试验后特别选用二甲基丁胺。发明人还发现，二甲基丁胺与金属催化剂(如铜离子卤化物)的摩尔比为(20～35)：1时反应效果较佳，更优选为(25～30)：1，当二者比例低于20：1时，铜离子卤化物容易析出，溶解不完全，反应不稳定，当二者比例高于35：1时，容易产生副反应，影响产品质量。
在其中一个实施例中，所述酸催化剂为质量比为(2～4)：1的巯基丙酸和硫酸，或质量比为(2～4)：1的三氟甲烷硫磺酸和硫酸。
在其中一个实施例中，所述硫酸为浓硫酸。
在其中一个实施例中，所述步骤S1中，C8～C25烷基酮和2,6-二甲基苯酚的摩尔比为(3～5)：1，反应温度为70～150℃，反应时间为10～14h。
当C8～C25烷基酮和2,6-二甲基苯酚的摩尔比低于3:1时，2,6-二甲基苯酚反应物过量造成原料浪费，当摩尔比高于5:1时，反应不完全，可能仅形成长链烷基单酚结构。
更优选地，C8～C25烷基酮和2,6-二甲基苯酚的摩尔比为4：1。
在其中一个实施例中，所述金属催化剂选自：溴化铜、氯化铜、溴化亚铜、氯化亚铜、氧化铜、氧化亚铜中的一种或两种以上。
在其中一个实施例中，所述步骤S1中还包括对产物的纯化：用乙醚溶解产物，用饱和碳酸氢钠水溶液中和并萃取，取有机相，用去离子水萃取，直到pH为5～6，浓缩有机相，加入甲醇溶液(水和甲醇体积比为1：3)后置于0～4℃下，结晶析出产物，过滤保留固体，即得纯净的前驱体。
在其中一个实施例中，所述步骤S2中，前驱体与二甲基丁胺的摩尔比为1：(5～8)，金属催化剂与二甲基丁胺的摩尔比为1：(25～30)，前驱体与2,6-二甲基苯酚的摩尔比为1：(8～12)，反应在通入氧气的环境条件下进行。
在其中一个实施例中，所述步骤S2中，反应温度为30～40℃。
在其中一个实施例中，所述步骤S2中还包括对产物的纯化：向产物中加入EDTA水溶液以去除金属离子，加入盐酸中和，取有机层，加入甲醇溶液进行萃取，3000rmp以上转速下搅拌迫使析出固体，取固体，烘干即得长链烷基聚苯醚。
本发明还提供一种树脂组合物，包括以下重量份数的原料：环氧树脂100份，氰酸酯树脂75～85份，长链烷基聚苯醚35～45份，硬化剂20～30份，硬化促进剂0.08～0.12份，二氧化硅0.8～1.2份，溶剂180～220份。
现有技术的树脂组合物中氰酸树脂与环氧树脂的比例约为1:1，而本发明的树脂组合物中，氰酸树脂的用量相对较少，有利于降低树脂组合物的制备成本，而且所用的长链烷基聚苯醚的原料采用上述前驱体，前驱体的制备方法改进大大提升了产率，从而可降低长链烷基聚苯醚的原料成本(成本降低约50％)，进一步降低树脂组合物的成本。
优选地，环氧树脂和氰酸酯树脂的用量比为100：80。
在其中一个实施例中，硬化促进剂选自：2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或两种以上。
本发明还提供一种上述树脂组合物在制备积层板中的应用。
本发明的树脂组合物应用于制作积层板后，可提高积层板的疏水性、耐热性、结构稳定性、韧性，降低介电常数、耗散因子、膨胀系数等特性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的长链烷基聚苯醚，在苯类、酮类、酰胺、吡啶等溶剂中有较好的溶解性，应用于制备环氧树脂和电子积层板，具有疏水性强、耐热性好、结构稳定性好、韧性佳、介电常数低、耗散因子低、膨胀系数低等优点。
附图说明
图1为实施例1中长链烷基聚苯醚A1的红外光谱图；
图2为实施例2中长链烷基聚苯醚A2的红外光谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，以下将给出较佳实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下实施例和对比例中，除非特殊说明，原料均为市售购得或通过常规方法配制得到。
实施例1
一、制备前驱体
在500mL四口瓶中加入57.3g 2,6-二甲基苯酚和18.56g癸醛(即十碳醛或正癸醛)，回流冷凝温度控制在0℃，缓慢滴加催化剂(3g巯基丙酸和1g硫酸)，反应温度控制为80℃，反应时间12h。反应完成，用乙醚溶解产物，用饱和碳酸氢钠水溶液中和并萃取，保留有机层，加入去离子水萃取，直到pH为5～6。浓缩有机层，以加入甲醇溶液(去离子水与甲醇体积比为1：3)，混合后置入4℃冰箱中结晶，析出的产物进行抽滤，得到前驱体X1，产物约34.08g，产率为75％。
前驱体X1的结构如式IV所示，相对分子质量为382.5。
Figure BDA0003103419350000041
(式IV)。
二、制备长链烷基聚苯醚
架设一5L四颈圆底瓶，装上机械式搅拌器、温度计、氧气供应管和加液漏斗，搅拌速度设定为150～200rpm，加入1.3L甲苯、20g CuCl2和420g二甲基丁胺，CuCl2与二甲基丁胺的摩尔比为1:28，通入氧气持续搅拌30min。再加入251g前驱体X1，待全溶解。
将800g 2,6-二甲基苯酚(2,6-二甲基苯酚与前驱物X1的摩尔比为10：1)溶于1L甲苯中，将2,6-二甲基苯酚溶液倒入加液漏斗中，缓慢滴加至圆底瓶中，35℃下搅拌反应11～14h，反应完成后停止通入氧气。
将产物转移到12L圆底瓶中，倒入820ml 0.1mol/L的EDTA水溶液，室温下搅拌6h，加热至50～60℃，继续搅拌2h。收集上层甲苯层溶液，置入圆底瓶中再加入2.4L 1％盐酸溶液。收集甲苯层溶液，搅拌2h，静置24h。收集甲苯层溶液，倒入10L甲醇溶液中，析出大量沉淀产物，室温下持续搅拌至少1h，过滤后置于真空烘箱烘干(120℃，16h)，得到长链烷基聚苯醚A1，其结构如式V所示。
Figure BDA0003103419350000051
(式V)
长链烷基聚苯醚A1中60％的成分为m+n＝25～27，分子量Mn＝3382～3623的长链烷基聚苯醚。产物为淡黄色粉末，在苯类、酮类、酰胺、吡啶等溶剂中有很好的溶解性。采用Bio-RAD公司的红外光谱仪(型号：FTS-3000)测试产物的红外光谱，结果如图1所示。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C1。
四、制备积层板
利用辊式涂布机，将树脂组合物C1涂布在7628玻璃纤维布上，调整树脂与玻璃纤维布含浸量为43％，然后置于干燥机中，在180℃下加热干燥2～5min，制作出半硬化状态的预浸材，然后将八片预浸材层合，并在其两侧的最外层各层合一张1盎司的铜箔。接着对其进行热压，获得铜箔披覆的积层板D1。其中，热压条件为：以2.0℃/min的升温速度升温至200℃，并在200℃、以全压25公斤/平方公分(初压12公斤/平方公分)的压力热压90min。
实施例2
一、制备前驱体
在500mL四口瓶中加入57.3g 2,6-二甲基苯酚和40.21g二十三烷酮(Tricosanone)，回流冷凝温度控制在0℃，缓慢滴加催化剂(3g三氟甲烷硫磺酸和1g硫酸)，反应温度控制为80℃，反应时间12h。反应完成，用乙醚溶解产物，用饱和碳酸氢钠水溶液中和并萃取，保留有机层，加入去离子水萃取，直到pH为5～6。浓缩有机层，以加入甲醇溶液(去离子水与甲醇体积比为1：3)，混合后置入4℃冰箱中结晶，析出的产物进行抽滤，得到前驱体X2，产物约51.755g，产率为77％。
前驱体X2的结构如式VI所示，相对分子质量为564.9。
Figure BDA0003103419350000061
(式VI)。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例2中制备长链烷基聚苯醚的方法基本相同，区别在于，将前驱体X1替换为前驱体X2，前驱体X2的加入量为370g，35℃下搅拌反应1～3h。反应完成得到长链烷基聚苯醚A2，其结构如式VII所示。
Figure BDA0003103419350000062
(式VII)。
长链烷基聚苯醚A2中60％的成分为m+n＝24～28，分子量Mn＝3565～3805的长链烷基聚苯醚。产物为橘色粉末，在苯类、酮类、酰胺、吡啶等溶剂中有很好的溶解性。产物的红外光谱如图2所示。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C2。
四、制备积层板
利用辊式涂布机，将树脂组合物C2涂布在7628玻璃纤维布上，调整树脂与玻璃纤维布的含浸量为43％，然后置于干燥机中，在180℃下加热干燥2～5min，制作出半硬化状态的预浸材，然后将八片预浸材层合，并在其两侧的最外层各层合一张1盎司的铜箔。接着对其进行热压，获得铜箔披覆的积层板D2。其中，热压条件为：以2.0℃/min的升温速度升温至200℃，并在200℃、以全压25公斤/平方公分(初压12公斤/平方公分)的压力热压90min。
实施例3
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，反应时间为10h。反应完成得到长链烷基聚苯醚A3，其中60％以上聚合量m+n为10～20。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C3。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物C3，其它同实施例1，得到积层板D3。
实施例4
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，反应时间为14h。反应完成得到长链烷基聚苯醚A4，其中60％以上聚合量m+n为25～35。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C4。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物C4，其它同实施例1，得到积层板D4。
实施例5
一、制备前驱体
与实施例2中制备前驱体相同，即前驱体X2。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例2中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，反应时间为0.5h。反应完成得到长链烷基聚苯醚A5，其中60％以上聚合量m+n为10～15。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C5。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物C5，其它同实施例2，得到积层板D5。
实施例6
一、制备前驱体
与实施例2中制备前驱体相同，即前驱体X2。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例2中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，反应时间为4h。反应完成得到长链烷基聚苯醚A6，其中60％以上聚合量m+n为25～35。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物C6。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物C6，其它同实施例2，得到积层板D6。
对照例1
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，在50℃下搅拌反应时间为8h。反应完成得到长链烷基聚苯醚B1，反应性降低，其中50％以上聚合量m+n＜10。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物E1。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物E1，其它同实施例1，得到积层板F1。
对照例2
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，在70℃下搅拌反应时间为16h。反应完成得到长链烷基聚苯醚B2，反应性过高，其中50％以上聚合量m+n＝40～60。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物E2。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物E2，其它同实施例1，得到积层板F2。
对照例3
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，2,6-二甲基苯酚用量改为400g。反应完成得到长链烷基聚苯醚B3，反应性过高，其中50％以上聚合量m+n＜10。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物E3。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物E3，其它同实施例1，得到积层板F3。
对照例4
一、制备前驱体
与实施例1中制备前驱体相同，即前驱体X1。
二、制备长链烷基聚苯醚
与实施例1中制备长链烷基聚苯醚基本相同，区别在于，2,6-二甲基苯酚用量改为1200g。反应完成得到长链烷基聚苯醚B4，反应性过高，其中60％以上聚合量m+n约为20～50及50以上，聚合量分布广，不易控制。
三、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物E4。
四、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物E4，其它同实施例1，得到积层板F4。
对照例5
一、短链聚苯醚
聚苯醚B5的结构如下式VIII所示，购买自SABIC公司型号SA90的二甲基聚苯醚，数均分子量Mn约1600。
Figure BDA0003103419350000091
(式VIII)。
二、制备树脂组合物
按表2中的原料配比称取各原料，将各原料置于搅拌器中，室温下搅拌，混合均匀，得到树脂组合物E5。
三、制备积层板
将树脂组合物替换为树脂组合物E5，其它同实施例1，得到积层板F5。
实施例和对照例中长链烷基聚苯醚的原料、聚合量，以及在不同溶剂中的溶解性如表1所示。
表1实施例和对照例中长链烷基聚苯醚的原料、聚合量和溶解性
Figure BDA0003103419350000092
Figure BDA0003103419350000101
从上表可以看出，本发明的长链烷基聚苯醚在苯类、酮类及酰胺、吡啶等溶剂中有很好的溶解性，因此可以方便的调制混掺其他塑料或基板应用，以提升应用产品的物性，如，尺寸安定性、阻燃性、耐湿性、电气特性等。
实施例和对照例中树脂组合物的原料配比如表2所示。
表2实施例和对照例中树脂组合物原料配比(重量份)
Figure BDA0003103419350000102
Figure BDA0003103419350000111
其中，氰酸酯树脂采用双环戊二烯型氰酸酯树脂(天启CE03CS)，溴化双酚A环氧树脂购自台湾长春化学BEB530A80，硬化剂(固化剂)采用EPICLON HPC-8000-65T，硅烷偶联剂采用信越化学KBM-974H。
实验例1
对实施例和对比中的各积层板进行性能测试，测试项目包括玻璃转移温度(Tg)、介电常数、散逸因子、吸水性、热膨胀系数、Z轴方向膨胀率、热分解温度、韧性及阻燃性等，测试方法如下：
(1)玻璃转移温度测试：利用动态机械分析仪(dynamic mechanical analyzer，DMA)量测玻璃转移温度(Tg)。玻璃转移温度的测试规范为电子电路互联与封装学会(TheInstitute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits，IPC)的IPC-TM-650.2.4.25C及24C号检测方法。
(2)介电常数和散逸因子测量：根据ASTM D150规范，在工作频率1兆赫兹(GHz)下，计算介电常数(dielectric constant，Dk)和散逸因子(dissipation factor，Df)。
(3)吸水性测试：进行压力锅蒸煮试验(pressure cooker test，PCT)试验，将积层板置于压力容器中，在121℃、饱和湿度(100％R.H.)及1.2大气压的环境下2小时，测试积层板的耐高湿能力。
(4)热膨胀系数及Z轴方向膨胀率测试：以TA instrument公司机型TA 2940之热膨胀分析仪测试，测试条件以50℃至260℃每分钟5度的升温速率，测试样品3×3mm2大小的层板样品厚度方向(Z轴方向)的热膨胀系数及z轴方向膨胀率。
(5)热分解温度测试：利用热重分析仪(thermogravimetric analyzer，TGA)量测与初期质量相比，当质量减少5％时的温度，即为热分解温度。
(6)耐热浸锡测试：将铜箔基板浸入锡炉288℃，测耐热时间。
(7)韧性测试：将积层板平放于平面治具上，以十字型金属治具垂直与积层板表面接触，再施与垂直压力，后移除该十字治具，观察积层板上十字形状痕迹，检视该积层板表面，无白色折纹发生则判定为佳，略显白纹为一般，发生裂纹或断裂者为劣。
(8)外观针孔：评估基板表面有出现针状孔，10cm2面积内，有大于直径0.2μm的气泡圆点，数量3个以上为劣。
测试结果如表3所示。
表3实施例和对照例中积层板的性能
Figure BDA0003103419350000112
Figure BDA0003103419350000121
从以上结果可以看出，本发明的积层板具有疏水性强、耐热性好、结构稳定性好、韧性佳、介电常数低、耗散因子低、膨胀系数低的优点。对照例的积层板虽然也具有较高的玻璃转移温度，较低的介电常数和耗散因子，但是其他性能却无法满足要求，如积层板F1和F3的有针孔，外观较差，积层板F2和F4的韧性差，积层板F5的热膨胀系数和耐热性差。
对比积层板F1、D3、D1、D4和F2，可以看出：随着反应时间的增加，聚苯醚的聚合量(m+n)也随之增加，在一定范围内，聚合量增加，积层板的Tg稍微提升，Dk、Df降低，尺寸安定性变好，膨胀系数下降，热分解温度提高。聚苯醚的聚合量过小(反应性不足)会导致板材表面有针孔(如F1)，聚苯醚的聚合量过大会导致板材易脆(如F2)。对比积层板D5、D2和D6，也有类似的趋势。
对比积层板F3、D1和F4，可以看出：随着2,6-二甲基苯酚用量的增加，聚苯醚的聚合量也随之增加，在一定范围内，聚合量增加有利于提高积层板的性能。2,6-二甲基苯酚用量过少，聚苯醚的聚合量小(反应性不足)，导致板材表面有针孔(如F3)，2,6-二甲基苯酚用量过多，聚苯醚的聚合量过高，导致板材易脆(如F4)。
对比积层板F5、D1和D2，可以看出：使用长链烷基聚苯醚衍生物(A1和A2)，相对于短链聚苯醚(B5)在降低吸水性，降低膨胀系数，提高热分解温度上有明显优势。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料：环氧树脂100份，氰酸酯树脂75～85份，长链烷基聚苯醚35～45份，硬化剂20～30份，硬化剂促进剂0.08～0.12份，二氧化硅0.8～1.2份，溶剂180～220份；所述长链烷基聚苯醚的结构如式I所示：
Figure FDA0003473056910000011
其中，R1为C6～C12长链烷基，R2为氢或C1～C12烷基，且满足R1-C-R2为C8～C25烷基，m+n＝10～40，数均分子量Mn为1500～6000。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述R1为C9或C11长链烷基，所述R2为氢或C11长链烷基。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，m+n＝10～35，数均分子量Mn为2000～4000。
4.根据权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于，m+n＝24～35，数均分子量Mn为3350～3850。
5.根据权利要求1～4任一项所述的树脂组合物，其特征在于，所述长链烷基聚苯醚的制备方法包括以下步骤：
S1、以烷基酮和2,6-二甲基苯酚为原料，加入酸催化剂，反应得到前驱体；所述酸催化剂为巯基丙酸和硫酸，或三氟甲烷硫磺酸和硫酸；
S2、将前驱体、金属催化剂、二甲基丁胺和溶剂混合，得到预反应液；将2,6-二甲基苯酚溶于溶剂中，得到2,6-二甲基苯酚溶液；将预反应液和2,6-二甲基苯酚溶液混合，反应得到长链烷基聚苯醚。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物，其特征在于，所述步骤S1中，烷基酮和2,6-二甲基苯酚的摩尔比为(3～5)：1，反应温度为70～150℃，反应时间为10～14h；
所述步骤S2中，前驱体与二甲基丁胺的摩尔比为1：(5～8)，金属催化剂与二甲基丁胺的摩尔比为1：(25～30)，前驱体与2,6-二甲基苯酚的摩尔比为1：(8～12)，反应在通入氧气的环境条件下进行。
7.一种权利要求1～4任一项所述的树脂组合物在制备积层板中的应用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446285A (en) * 1982-12-06 1984-05-01 General Electric Company Rubbery polycarbonates
EP0399474A2 (en) * 1989-05-23 1990-11-28 Mitsubishi Rayon Company, Ltd. Molded and plated article molded from a polyphenylene ether resin composition
JPH083124A (ja) * 1994-06-20 1996-01-09 Honshu Chem Ind Co Ltd 芳香族ジアミン化合物
CN106750260A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 广东生益科技股份有限公司 一种改性聚苯醚树脂及其应用
JP2017200913A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 三菱ケミカル株式会社 ビスフェノール化合物の製造方法
CN109161014A (zh) * 2018-07-13 2019-01-08 湘潭大学 一种低分子量双端羟基聚苯醚树脂的制备方法
CN110804173A (zh) * 2019-12-02 2020-02-18 珠海宏昌电子材料有限公司 聚苯醚中间体、聚苯醚衍生物及其制备方法和应用
CN111793203A (zh) * 2020-07-22 2020-10-20 广东省石油与精细化工研究院 一种聚苯醚及其合成方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4288473B2 (ja) * 2003-04-24 2009-07-01 三菱瓦斯化学株式会社 新規ポリエステルおよびフィルムおよび積層体
WO2015152427A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 日立化成株式会社 Ｎ－置換マレイミド基を有するポリフェニレンエーテル誘導体、並びにそれを用いた熱硬化性樹脂組成物、樹脂ワニス、プリプレグ、金属張積層板、及び多層プリント配線板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446285A (en) * 1982-12-06 1984-05-01 General Electric Company Rubbery polycarbonates
EP0399474A2 (en) * 1989-05-23 1990-11-28 Mitsubishi Rayon Company, Ltd. Molded and plated article molded from a polyphenylene ether resin composition
JPH083124A (ja) * 1994-06-20 1996-01-09 Honshu Chem Ind Co Ltd 芳香族ジアミン化合物
JP2017200913A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 三菱ケミカル株式会社 ビスフェノール化合物の製造方法
CN106750260A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 广东生益科技股份有限公司 一种改性聚苯醚树脂及其应用
CN109161014A (zh) * 2018-07-13 2019-01-08 湘潭大学 一种低分子量双端羟基聚苯醚树脂的制备方法
CN110804173A (zh) * 2019-12-02 2020-02-18 珠海宏昌电子材料有限公司 聚苯醚中间体、聚苯醚衍生物及其制备方法和应用
CN111793203A (zh) * 2020-07-22 2020-10-20 广东省石油与精细化工研究院 一种聚苯醚及其合成方法

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