一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂及其制备方法与流程

本技术涉及材料，尤其涉及一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂及其制备方法。

背景技术：

1、双马来酰亚胺树脂（bmi）具有密集的交联网络和丰富的高刚性酰亚胺环，因此具有优异的耐热性能、突出的力学性能以及低吸湿性等优点，在航空航天、电子电气等高端领域得到了广泛应用。

2、然而，纯bmi树脂的本征导热系数很低，与环氧树脂相当，是典型的热绝缘体；同时，其介电性能难以面对未来更高频率的应用场景。随着现代尖端技术，特别是5g/6g通信、航空航天电子以及高功率器件等都朝着高频率、高速度、高功率以及高密度集成等方向迅猛发展；这对材料的热管理能力（高导热）和信号传输质量（低介电）提出了极限要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂及其制备方法。

2、本技术实施例是这样实现的，第一方面，本技术实施例提供一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂的制备方法，包括如下步骤：

3、提供4,4'-二氨基二苯醚、马来酸酐和第一脱水剂，混合，进行第一反应，得到第一反应产物；

4、提供4,4'-二氨基联苯、马来酸酐和第二脱水剂，混合，进行第二反应，得到第二反应产物；

5、提供第一混合液、马来酸酐和第三脱水剂，混合，进行第三反应，得到第三反应产物；所述第一混合液中包括氨基化笼形倍半硅氧烷；

6、将所述第一反应产物、所述第二反应产物和所述第三反应产物混合，进行第四反应，得到高导热低介电的双马酰亚胺树脂。

7、可选地，在本技术的一些实施例中，所述提供4,4'-二氨基二苯醚、马来酸酐和第一脱水剂，混合，进行第一反应，得到第一反应产物，包括：

8、提供4,4'-二氨基二苯醚、马来酸酐和第一溶剂，混合，进行第一反应a，得到第一中间产物；

9、提供第一脱水剂和第二溶剂，与所述第一中间产物混合，进行第一反应b，得到第一反应产物。

10、可选地，在本技术的一些实施例中，所述第一脱水剂选自乙酸酐、乙酰氯、氯化亚砜中的一种或多种；

11、所述第一溶剂和所述第二溶剂分别选自二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或多种；

12、所述4,4'-二氨基二苯醚在所述第一溶剂中的质量浓度为50g/l~200g/l；

13、所述第一中间产物在所述第二溶剂中的质量浓度为100g/l~300g/l；

14、在所述第一反应a中，所述4,4'-二氨基二苯醚和所述马来酸酐的质量比为（10~30）：（10~30）；

15、在所述第一反应b中，所述第一脱水剂和所述第一中间产物的质量比为（10~40）：（20~60）；

16、所述提供第一脱水剂和第二溶剂，与所述第一中间产物混合，还包括：加入第一催化剂；所述第一催化剂选自乙酸钠；

17、所述第一反应a的反应温度为30℃~90℃；所述第一反应a的反应时间为5h~20h；

18、所述第一反应b的反应温度为50℃~120℃；所述第一反应b的反应时间为5h~20h。

19、可选地，在本技术的一些实施例中，所述提供4,4'-二氨基联苯、马来酸酐和第二脱水剂，混合，进行第二反应，得到第二反应产物，包括：

20、提供4,4'-二氨基联苯、马来酸酐和第三溶剂，混合，进行第二反应a，得到第二中间产物；

21、提供第二脱水剂和第四溶剂，与所述第二中间产物混合，进行第二反应b，得到第二反应产物。

22、可选地，在本技术的一些实施例中，所述第二脱水剂选自乙酸酐、乙酰氯、氯化亚砜中的一种或多种；

23、所述第三溶剂和所述第四溶剂分别选自二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或多种；

24、所述4,4'-二氨基联苯在所述第三溶剂中的质量浓度为50g/l~200g/l；

25、所述第二中间产物在所述第四溶剂中的质量浓度为100g/l~300g/l；

26、在所述第二反应a中，所述4,4'-二氨基联苯和所述马来酸酐的质量比为（10~30）：（10~30）；

27、在所述第二反应b中，所述第二脱水剂和所述第二中间产物的质量比为（10~40）：（20~60）；

28、所述提供第二脱水剂和第四溶剂，与所述第二中间产物混合，还包括：加入第二催化剂；所述第二催化剂选自乙酸钠；

29、所述第二反应a的反应温度为30℃~90℃；所述第二反应a的反应时间为5h~20h；

30、所述第二反应b的反应温度为50℃~120℃；所述第二反应b的反应时间为5h~20h。

31、可选地，在本技术的一些实施例中，所述提供第一混合液、马来酸酐和第三脱水剂，混合，进行第三反应，得到第三反应产物，包括：

32、提供第一混合液和马来酸酐，混合，进行第三反应a，得到第三中间产物；

33、提供第三脱水剂和第五溶剂，与所述第三中间产物混合，进行第三反应b，得到第三反应产物。

34、可选地，在本技术的一些实施例中，所述第三脱水剂选自乙酸酐、乙酰氯、氯化亚砜中的一种或多种；

35、所述第五溶剂和所述第六溶剂分别选自二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或多种；

36、所述第一混合液中，所述氨基化笼形倍半硅氧烷质量浓度为50g/l~200g/l；

37、所述第三中间产物在所述第五溶剂中的质量浓度为30g/l~100g/l；

38、在所述第三反应a中，所述氨基化笼形倍半硅氧烷和所述马来酸酐的质量比为（10~30）：（2~10）；

39、在所述第三反应b中，所述第三脱水剂和所述第三中间产物的质量比为（2~10）：（5~40）；

40、所述提供第三脱水剂和第五溶剂，与所述第三中间产物混合，还包括：加入第三催化剂；所述第三催化剂选自乙酸钠；

41、所述第三反应a的反应温度为20℃~40℃；所述第三反应a的反应时间为2h~10h；

42、所述第三反应b的反应温度为30℃~90℃；所述第三反应b的反应时间为5h~20h。

43、可选地，在本技术的一些实施例中，所述将所述第一反应产物、所述第二反应产物和所述第三反应产物混合，包括：加入第七溶剂；其中，

44、所述第七溶剂选自二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或多种；

45、在所述第四反应中，所述第一反应产物在所述第七溶剂中的质量浓度为50g/l~200g/l。

46、可选地，在本技术的一些实施例中，所述第一反应产物、所述第二反应产物和所述第三反应产物的质量比为（10~60）：（5~30）：（1~10）；

47、所述第四反应包括油浴反应，所述油浴反应的反应温度为100℃~200℃；所述油浴反应的反应时间为0.2h~3h。

48、第二方面，本技术实施例还提供一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂，由上述的高导热低介电的双马酰亚胺树脂的制备方法制备得到。

49、本技术提供的一种高导热低介电的双马酰亚胺树脂的制备方法，采用刚性液晶单元4,4'-二氨基联苯（通过强π-π堆叠作用构建有序物理交联结构、增加声子自由程、降低界面热阻、提升导热性能）以及4,4'-二氨基二苯醚（高柔性醚键降低双马树脂固有脆性）为主要原料，通过端基酰亚胺化后进行固化得到具有高导热和优异力学性能的双马树脂；同时，对笼状倍半硅氧烷（poss）进行化学修饰，利用poss的低极性以及大体积、增大交联网络的自由体积、降低介电常数及介电损耗，使其带有一个马来酰亚胺基团，表面修饰后的poss参与双马树脂的固化过程，既解决了双马树脂与poss间的界面相容性也促进了poss的均匀分散。

50、本技术提供的制备方法制得的高导热低介电的双马酰亚胺树脂具有出色的导热性能、低介电常数、低介电损耗以及优异的力学性能，应对未来高频、高功率电子技术挑战，具有广阔的应用前景。