通过引入含有氟原子的四官能氰酸酯结构来提高氰酸酯树脂的耐热性和介电性能

《Polymer Engineering & Science》：Enhancing Heat Resistance and Dielectric Properties of Cyanate Ester Resins via Incorporation of a Fluoride-Containing Tetrafunctional Cyanate Ester Structure

氰酸酯树脂通过引入氟化单体FTFCy与BADCy共聚，显著提升热稳定性（5wt% FTFCy使热失重温度达435.4°C）、玻璃化转变温度（30wt% FTFCy提升至315.3°C）及介电性能（10GHz时ε降7.5%至2.70，tanδ降27.8%至0.0109），同时降低热膨胀系数至58.3ppm/°C，适用于电子封装和天线材料。

　　

摘要

氰酸酯树脂因其优异的介电性能、耐热性、机械性能和阻燃性，在电子信息产业和航空航天领域得到广泛应用。随着微电子技术的快速发展，迫切需要进一步提高氰酸酯树脂的综合性能。在本研究中，合成了一种新型含氟的四官能氰酸酯（FTFCy）单体，并将其与双酚A二氰酸酯（BADCy）共聚。系统地研究了所得共聚树脂的分子结构和性能。结果表明，引入FTFCy显著提高了氰酸酯树脂的耐热性、尺寸稳定性和介电性能。具体而言，含有10% FTFCy的BADCy/FTFCy树脂的失重温度达到435.4°C，明显高于纯BADCy树脂（419.5°C）。含有30% FTFCy的BADCy/FTFCy树脂的玻璃化转变温度（Tg）从纯BADCy树脂的288.5°C升高至315.3°C。在1 MHz频率下，该树脂的介电常数（ε）和介电损耗正切（tanδ）分别为2.78和0.0047，显著低于纯BADCy树脂（3.07和0.0116）。在10 GHz频率下，其介电常数和介电损耗正切分别降至2.70和0.0109，相比纯BADCy树脂降低了7.5%和27.8%。此外，当FTFCy的质量分数为30%时，BADCy/FTFCy树脂的热膨胀系数（CTE）降至58.3 ppm/°C，远低于纯BADCy树脂的65.6 ppm/°C。BADCy/FTFCy共聚树脂表现出出色的综合性能，使其成为推动印刷电路板、电子封装材料和雷达罩发展的理想候选材料。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。