基于超支化聚合技术的高频覆铜板用改性聚苯醚树脂的研究

高频覆铜板(CCL)是掣肘电子信息工业亟需的关键基础材料，树脂是决定CCL性能和成本的关键因素。聚苯醚(PPE)被业界认为是最具发展潜力的高频CCL用树脂品种。但是PPE的熔点高、熔融粘度大，不利于成型高频CCL。本项目以结构与性能的关系作为研究主线，提出采用超支化聚合技术，研制具有优良加工性能的高频CCL用PPE树脂的新思路，即设计并合成具有不同结构特征的新型超支化聚苯醚（HBPPE），以其为重要改性组分改性PPE树脂，系统研究改性PPE体系结构与性能的关系规律；构筑控制材料组成－工艺－结构参数的新理论和新技术。本项目的预期研究成果是建立设计与制备新型HBPPE――自交联型超支化聚苯醚的新方法；揭示超支化聚苯醚化学结构对最终改性树脂体系结构与性能的作用机制；建立设计与制备高频CCL用高性能树脂的新的理论框架和技术原型；获得具有自主知识产权的高频CCL用高性能树脂。

设计合成了三类五种官能化的新型HBPPO，分别为部分或全部烯丙基化HBPPO（aHBPPO-1、aHBPPO-2）、部分或全部环氧化HBPPO（eHBPPO-1、eHBPPO-2）和多官能化HBPPO（mHBPPO，亦称自交联型）。系统表征了HBPPO的溶解性、热稳定性和宽频介电性能，并研究了端基官能化与HBPPO性能的关系。分别以4, 4′-二苯甲烷双马来酰亚胺/二烯丙基双酚A（BDM/DBA）、双酚A型二氰酸酯（CE）和BDM/CE树脂为基础树脂，制备了系列HBPPO改性树脂，深入研究了影响改性树脂结构与性能的主要因素。研究发现，基础树脂的种类、HBPPO官能基的类型及含量、HBPPO在改性树脂中的含量是决定改性树脂结构与性能的关键。HBPPO的端基不仅决定树脂的反应性，而且决定固化树脂的化学结构、相结构及宏观性能。根据高频CCL的性能要求，优选出了具有自主知识产权的高频CCL用高性能树脂。. 超支化聚苯醚的合成难度较高，根据高频CCL对高性能树脂的工艺和性能要求，展开了一类合成较为简单、聚合物性能也满足信息产业需求的另一类超支化聚合物------超支化聚硅氧烷（HPSi）的相关研究。具体包括两大方面，其一，设计合成了化学结构（官能团、主链）不同的5类新型HPSi的合成与表征（含大量苯基与硅羟基的超支化苯基硅树脂（HBPSi）、分别带有硅羟基与-NH2基的两种新型梯形聚苯基倍半硅氧烷（PLS与N-PLS）、系列完全封端、含苯基与-NH2基摩尔比率及支化度可控的新型超支化聚倍半硅氧烷（Am-HPab，a和b为苯基三甲氧基硅烷和-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比率）、含马来酰亚胺的新型HPSi（HPMA）、含磷杂菲结构与环氧基HPSi（EP-HPSi）与含大量磷杂菲结构、苯基及羟基的新型HPSi（PhP-HPSi））。其二，制备了系列HPSi改性树脂，系统研究了改性树脂的结构与性能及其构效关系。研究表明，HPSi的结构和含量以及基础树脂的自身结构均为决定改性树脂性能的主要因素，相同的HPSi的改性效果并不适用于所有种类的树脂。从微结构角度探讨了这种现象背后的本质原因，获得了以HPSi为改性组成的高频CCL用高性能树脂。. 全面完成了项目立项时的研究内容，并拓展了研究内容。在基础研究基础上，与企业合作展开成果转化，研发出了具有自主知识产权的高频CCL用产品