改性树脂及其制备方法、电介质材料、板材和电器件与流程

本公开涉及高分子材料领域，特别涉及改性树脂及其制备方法、电介质材料、板材和电器件。

背景技术：

1、随着电子信息技术的快速发展，电子产品趋向于微型化和高度集成化发展，具有优异介电性能的电介质材料成为印制电路板、电子元器件微小型化的关键。

2、由碳和氢原子组成的碳氢树脂，例如聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物等，表现为较低的介电损耗，使其在低介电损耗的电介质材料方面具有较大的应用潜力。

3、然而，上述碳氢树脂的热膨胀系数较大，玻璃化转变温度较低，这使其需要和一些玻璃化转变温度较高的刚性交联剂(例如末端改性的聚苯醚低聚物、马来酰亚胺树脂等)配合使用，而刚性交联剂使用又会增加电介质材料的介电损耗。

4、公开内容

5、鉴于此，本公开提供了改性树脂及其制备方法、电介质材料、板材和电器件，能够解决上述技术问题。

6、具体而言，包括以下的技术方案：

7、一方面，提供了一种改性树脂，所述改性树脂包括：碳氢树脂主链和苯并环丁烯基团，所述碳氢树脂主链具有多个悬挂双键，所述苯并环丁烯基团接枝于所述多个悬挂双键中的至少一个。

8、本公开实施例提供的改性树脂，通过使苯并环丁烯基团接枝于碳氢树脂主链的悬挂双键上，使得碳氢树脂和苯并环丁烯基团相配合，赋予该改性树脂至少以下优点：较高的玻璃化转变温度和较低的介电损耗，其中，高玻璃化转变温度使得改性树脂表现为低热膨胀系数和优异的耐高温性，低介电损耗使得改性树脂表现为优异的介电性能。可见，本公开实施例提供的改性树脂利于制备耐热性高和介电损耗低的树脂层，例如，该树脂层用于线路板时，不仅能够提升线路板的电性能，还利于提升线路板的使用寿命及可靠性。

9、在一些可能的实现方式中，所述苯并环丁烯基团接枝于所述多个悬挂双键中的部分。苯并环丁烯基团接枝于碳氢树脂主链中的悬挂双键，通过调整苯并环丁烯基团的接枝量，可以调整碳氢树脂主链与苯并环丁烯基团的摩尔比，使得该改性树脂中间体的玻璃化转变温度、热膨胀系数、介电损耗和介电常数均可以调整，以便于改性树脂适应于不同的应用场景。

10、在一些可能的实现方式中，所述碳氢树脂主链由碳氢树脂提供，所述碳氢树脂包括多个第一重复单元，所述第一重复单元的化学结构式如下所示：

11、

12、其中，r1、r2、r4、r5各自独立地选自氢、含1～20个碳原子的烃基、芳基、芳烷基、醚基、或者羰基；

13、r3为单键、含1～20个碳原子的烃基、芳基、芳烷基、醚基或者羰基。

14、在一些可能的实现方式中，所述碳氢树脂还包括多个第二重复单元，所述第二重复单元不同于所述第一重复单元，且所述第二重复单元的化学结构式如下所示：

15、

16、其中，r6、r7、r9、r10各自独立地选自氢、含1～20个碳原子的烃基、芳基、芳烷基、醚基、或者羰基；

17、r8为单键、含1～20个碳原子的烃基、芳基、芳烷基、醚基或者羰基。

18、在一些可能的实现方式中，所述碳氢树脂的化学结构式如下所示：

19、

20、其中，x、z、w各自为0～500范围内的整数，y为2-2000范围内的整数。

21、在一些可能的实现方式中，所述碳氢树脂的化学结构式如下所示：

22、

23、或者，

24、

25、其中，z、u、v、w各自为0～500范围内的整数，x和y各自为2-2000范围内的整数。

26、另一方面，还提供了一种改性树脂的制备方法，所述改性树脂如上述任一所示，所述改性树脂的制备方法包括：

27、提供碳氢树脂和苯并环丁烯的卤化物，其中，所述碳氢树脂具有多个悬挂双键；

28、使所述碳氢树脂与所述苯并环丁烯的卤化物进行heck反应，得到所述改性树脂。

29、本公开实施例提供的改性树脂的制备方法，使碳氢树脂与苯并环丁烯的卤化物进行heck反应，将苯并环丁烯基团接枝于碳氢树脂的悬挂双键上，来获得该改性树脂。通过heck反应，能够调整苯并环丁烯基团在改性树脂中的摩尔比，进而实现对改性树脂的玻璃化转变温度、热膨胀系数和介电损耗的调整，使得改性树脂兼具优异的耐温性和介电性能，以适应于多种应用场景。其中，通过调整碳氢树脂与苯并环丁烯的卤化物的摩尔比、反应时间等操作参数即可相应地调整苯并环丁烯基团在改性树脂中的摩尔比。

30、本公开实施例提供的改性树脂的制备方法，不仅能够制备得到兼具优异的介电性能和耐高温特性的改性树脂，还具有制备流程简单，操作条件温和可控，成本较低，便于规模化推广等优点。

31、在一些可能的实现方式中，所述苯并环丁烯的卤化物包括：4-溴苯并环丁烯、4-氯苯并环丁烯、4-碘苯并环丁烯中的至少一种。

32、在一些可能的实现方式中，所述使所述碳氢树脂与所述苯并环丁烯的卤化物进行heck反应，得到所述改性树脂，包括：

33、在无水及惰性气氛条件下，使所述碳氢树脂、所述苯并环丁烯的卤化物、催化剂、缚酸剂和溶剂混合均匀，并在设定的反应温度下进行heck反应，得到产物体系；

34、对所述产物体系进行分离处理，得到所述改性树脂。

35、在一些可能的实现方式中，所述催化剂包括钯催化剂和膦配体，所述钯催化剂与所述苯并环丁烯的卤化物的摩尔比为1～5:1000，所述膦配体与所述钯催化剂的摩尔比为3～5:1。

36、催化剂的用量在上述范围内，不仅使其具有良好的催化效果，且降低了催化剂用量，进而达到降低成本的目的。

37、在一些可能的实现方式中，所述钯催化剂选自醋酸钯、氯化钯、四(三苯基膦)钯、钯炭、二苯基膦二茂铁二氯化钯中的至少一种；

38、所述膦配体包括三(邻甲基苯基)磷、三苯基膦中的至少一种。

39、在一些可能的实现方式中，所述反应温度为50℃～150℃，以使碳氢树脂和苯并环丁烯的卤化物进行的heck反应更加充分和彻底。

40、在一些可能的实现方式中，通过调节以下操作参数中的至少一种，来调节所述改性树脂中苯并环丁烯基团的摩尔比：所述碳氢树脂与所述苯并环丁烯的卤化物的摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂的用量。

41、通过对以上各操作参数进行调控，均能够实现对heck反应的转化率的调控，进而控制苯并环丁烯基团的接枝量在设定范围内。

42、在一些可能的实现方式中，所述heck反应过程中，通过色谱法或者核磁共振谱法监控反应进度，以准确判断苯并环丁烯的卤化物的转化程度，进而准备判断苯并环丁烯基团的接枝量，从而准确确定反应终点，确保改性树脂中的苯并环丁烯基团的摩尔比在设定范围内，以获得期望的热稳定性和介电性能。对于色谱法，这包括但不限于：液相色谱法、气相色谱法、薄层色谱法等。

43、再一方面，还提供了一种电介质材料，所述电介质材料包括上述任一所示的改性树脂。

44、本公开实施例提供的电介质材料具有改性树脂的所有优点，基于改性树脂具有较低的介电损耗，使得的介电损耗也相应较低，这能够有效降低线路板的插入损耗。另外，该改性树脂还具有较低的热膨胀系数，这能够有效改善线路板的耐温性和使用寿命。这些特性使得该电介质材料能够支撑低插入损耗且高可靠性的线路板的开发，在提升系统整体电性能的同时，还可以提升系统的可靠性和使用寿命。

45、在一些可能的实现方式中，所述电介质材料还包括交联剂、热引发剂、无机填料、抗氧化剂、光敏剂、光稳定剂、阻燃剂、抗静电剂、脱模剂、润滑剂、增韧剂中的至少一种。

46、再一方面，还提供了一种板材，所述板材包括树脂层，所述树脂层由上述任一所示的电介质材料制备得到。

47、本公开实施例提供的板材具有电介质材料的所有优点，该板材可以仅包括树脂层，也可以进一步包括除了树脂层之外的其他功能层和支撑层，该功能层可以层叠布置于树脂层上，举例来说，该功能层例如为导电层或者线路层；该支撑层可以用于支撑树脂层，例如，树脂层形成于该支撑层上，举例来说，该支撑层可以为玻璃布等。

48、举例来说，该板材包括但不限于以下：半固化片、覆铜板、线路板、芯片、封装基板等。

49、再一方面，还提供了一种电器件，所述电器件包括上述的板材。

50、示例性地，该电器件包括但不限于：路由器、数据中心交换机、智能手机、笔记本电脑、平板电脑、台式电脑、mp3播放器、mp4播放器等。

技术实现思路