专利名称：含cn基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂及其制备方法，属于聚合物 及其加工领域。
背景技术：
氰酸酯树脂具有力学性能优、耐热性高、吸水率低的优点，更重要的是其介电性 能优异，是新一代电子封装材料和透波复合材料优选的树脂基体。但与其它的热固性 树脂一样，该树脂也存在性脆的弱点。目前关于氰酸酯的增韧改性方法很多，主要有 与热固性树脂共聚、与热塑性塑料共混、与弹性体共混等。但这些方法在增韧的同时 各有其缺点。其中，热固性树脂改性的增韧效果不显著，而热塑性塑料和弹性体改性 会牺牲体系的耐热性。有机硅化合物，特别是大分子的有机硅具有耐热性好，介电性 能优异等特点，在改性环氧树脂方面已显示出许多优异的特性，但目前还未见到有关 有机硅改性氰酸酯树脂的报道。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯 树脂及其制备方法，采用含有活性官能团的CN基有机硅共聚物对氰酸酯树脂进行改 性。
技术方案
本发明的技术特征在于原料配方组成(按质量计)为氰酸酯树脂100份，含
CN基有机硅共聚物1 30份。
所述的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂，或环戊二烯型氰酸酯树脂。所述的含CN基有机硅共聚物是以苯乙烯、丙烯腈、乙烯基三甲氧基硅烷为单体 利用自由基聚合法制备的三元无规共聚物，其分子量为1 2万，并可溶于丙酮、四氢
呋喃、二甲基甲酰胺等有机溶剂。
一种含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂的制备方法，其特征在于制备步骤如
下
(1) 将氰酸酯树脂和含CN基有机硅共聚物加入到有机溶剂中，利用溶剂共溶法
进行混合-,
(2) 待完全溶解后，加热蒸馏，除去有机溶剂；
(3) 进行预聚预聚温度控制在80 120。C，预聚时间控制在10 50min;
(4) 将上述预聚体浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中进行 固化，固化温度控制在100 22(TC，固化时间控制在6 12小时，即得含CN 基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂。
有益效果
本发明提出的含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂及其制备方法，采用含CN基 有机硅共聚物对氰酸酯树脂进行改性，由于该有机硅支链上含有CN基，可提高有机硅 与氰酸酯树脂的相容性，使得该改性体系具有良好的冲击强度、弯曲强度，优异的耐 热性及介电性能，在电子封装材料、透波复合材料等领域有着极其广阔的应用前景。
有益效果主要表现在以下几点
(1) 本发明专利中所采用的有机硅为苯乙烯-丙烯腈-乙烯基三元共聚物，含有 活性CN基，能溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺等有机溶剂，与氰酸酯树 脂相容性好。
(2) 本发明中含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂具有较好的力学性能。在所 研究范围内改性体系的冲击强度大于13. OKJ/nT2，弯曲强度大于120. OMpa，相对于纯氰酸酯树脂固化物有显著的提高。
(3) 本发明中含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂具有良好的介电性能，介电
常数小于2.98，介电损耗角正切值小于0.014。与纯氰酸酯树脂相比，改性 体系的介电常数和介电损耗略有增大，但改性体系的介电性能仍可与介电性 能优异的改性双马来酰亚胺树脂相媲美。
(4) 本发明中含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂具有优异的热性能，其玻璃 化转变温度(DMA法测定)大于25(TC、初始热分解温度大于410。C、最大失 重率对应的温度大于43(TC。比纯氰酸酯树脂固化物有所提高，相对于热塑性 树脂、弹性体等改性的氰酸酯树脂体系显示出更好的热性能。
(5) 本发明所提供的制备方法一溶剂共溶法，并采用蒸馏法来回收有机溶剂，
具有操作工艺简单、安全、无污染等特点，是一种适用性广的制备热固性树 脂改性体系的方法。
具体实施例方式
现结合实施例对本发明作进一步描述
本发明采用溶剂共溶法来制备含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂。首先，将
IOO份的氰酸酯树脂和1 30份含CN基有机硅共聚物加入到有机溶剂中，待完全溶解
后，加热蒸馏，除去有机溶剂。在80 12(TC下进行预聚，预聚时间为10 50min;然
后浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中按照一定的固化工艺进行
固化，固化温度控制在100 220°C，固化时间控制在6 12h，即得含CN基有机硅共
聚物改性氰酸酯树脂。上述含CN基有机硅共聚物是以苯乙烯、丙烯腈、乙烯基三甲氧
基硅烷为单体利用自由基聚合法制备的三元无规共聚物。
氰酸酯树脂可以为双酚A型氰酸酯树脂，或环戊二烯型氰酸酯树脂。
氰酸酯树脂具有非常优秀的介电性能、力学性能、低的吸水率及良好的加工性能。 它的综合性能优于高性能的环氧树脂和双马来酰亚胺树脂，是一种极具发展潜力的树脂基体，可以应用于力学结构件、透波材料和高频电路板制造等领域。
有机硅化合物，特别是大分子的有机硅具有耐热性好、介电性能优异等特点，在
改性环氧树脂方面已显示出许多优异的特性。采用苯乙烯-丙烯腈-乙烯基三元共聚物 对氰酸酯树脂进行改性，由于该有机硅支链上含有CN基，可提高有机硅与氰酸酯树脂 的相容性，并且该有机硅共聚物能溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺等有机溶剂， 可与氰酸酯树脂一起采用溶剂共溶法进行混合，提高两相混合的均匀性。
实施实例1:
将100份的双酚A型氰酸酯树脂和6份含CN基有机硅共聚物加入到丙酮中，待完 全溶解后，加热蒸馏，除去有机溶剂。在80 12(TC下进行预聚，预聚时间为10 50min; 然后浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中进行固化。固化温度控 制在100 22(TC，固化时间控制在6 12小时。即得到含CN基有机硅共聚物改性氰
酸酯树脂。 实施实例2
将100份的环戊二烯型氰酸酯树脂和8份含CN基有机硅共聚物加入到丙酮中，待 完全溶解后，加热蒸馏，除去有机溶剂。在80 12(TC下进行预聚，预聚时间为10 50min;然后浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中进行固化。固化 温度控制在100 220°C，固化时间控制在6 12小时。即得到含CN基有机硅共聚物
改性氰酸酯树脂。 实施实例3
将100份的双酚A型氰酸酯树脂和10份含CN基有机硅共聚物加入到丙酮中，待 完全溶解后，加热蒸馏，除去有机溶剂。在80 12(TC下进行预聚，预聚时间为10 50min;然后浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中进行固化。固化 温度控制在100 22(TC，固化时间控制在6 12小时。即得到含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂。
本发明的含CN基有机硅共聚物改性双酚A型氰酸酯树脂的性能指标如下: 冲击强度>13 KJ/m2;弯曲强度>120Mpa; 介电常数<2.98;介电损耗角正切Tan5: <0. 014;
玻璃化转变温度〉25o°c;初始热分解温度r:: >4io°c;
最大失重率对应的温度〉430°C。
权利要求
1. 一种含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂，其特征在于原料配方组成按质量计氰酸酯树脂100份，含CN基有机硅共聚物1～30份。
2. 根据权利要求1所述的含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂，其特征在于所述 的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂，或环戊二烯型氰酸酯树脂。
3. 根据权利要求1或2所述的含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂，其特征在于 所述的含CN基有机硅共聚物是以苯乙烯、丙烯腈、乙烯基二甲氧基硅垸为单体利 用自由基聚合法制备的三元无规共聚物，其分子量为1 2万，并可溶于丙酮、四 氢呋喃、二甲基甲酰胺等有机溶剂。
4. 一种制备权利要求1 3所述的含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂的制备方法， 其特征在于制备步骤如下(1) 将氰酸酯树脂和含CN基有机硅共聚物加入到有机溶剂中，利用溶剂共溶法 进行混合(2) 待完全溶解后，加热蒸馏，除去有机溶剂；(3) 进行预聚预聚温度控制在80 12(TC，预聚时间控制在10 50min;(4) 将上述预聚体浇入到预热好的模具中，抽真空除去气泡后，放入烘箱中进行 固化，固化温度控制在100 220°C，问化时间控制在6 12小时，即得含CN 基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂。
全文摘要
本发明涉及一种含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂及其制备方法，技术特征在于将氰酸酯树脂100份(按质量计)与含CN基有机硅共聚物1～30份利用溶剂共溶法进行混合，蒸馏除去溶剂，进行预聚，然后按照一定的固化工艺进行固化，即制得含CN基有机硅共聚物改性氰酸酯树脂。与传统的氰酸酯改性方法相比，由于该有机硅属于大分子，耐热性好，且含有CN基，能溶于有机溶剂，与氰酸酯树脂的相容性好，使得改性体系的力学性能、热性能和介电性能显著提高。本发明该改性体系具有良好的冲击强度、弯曲强度，优异的耐热性及介电性能，可作为电子封装材料和透波复合材料的树脂基体。
文档编号C08G81/00GK101456956SQ200710199218
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者刘继三, 李朋博, 桑丽鹏, 梁国正, 颜红侠 申请人:西北工业大学