一种耐高温的树脂材料的制作方法

本发明涉及树脂领域，具体涉及一种耐高温的树脂材料。

背景技术：

1、环氧树脂具有优良的物理机械性能和电气性能，广泛用作涂料、胶粘剂、复合材料树脂基体、电子封装材料等。随着集成电路向超大规模、高密度、大功率、高精度、多功能方向的发展及电子封装技术的快速发展，环氧封装材料的发展方向正朝着高纯度、高可靠性、高导热、耐高温、高粘接强度及低应力、低粘度、低环境污染、易加工等方向发展。

2、耐高温树脂主要是那些具有耐热性骨架或可以提高交联密度的多官能团环氧树脂。由于固化后的环氧树脂交联密度高，内应力大，因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击力差等缺点，就在许多方面限制了它的应用。为此，科研工作者对环氧树脂进行了大量改性研究。例如双酚a型环氧树脂，由于环氧基是一个三元杂环，固化后将有较稠密的带有长链的芳环结构，使得未经改性的环氧固化物脆性大，耐热性差。

3、但是目前传统的环氧树脂耐高温材料还存在韧性差和耐高温性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种耐高温的树脂材料。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、一种耐高温的树脂材料，其制备方法包括：

4、步骤1，活化硫化锆的制备：

5、称取锆源和硫源混合至n-甲基吡咯烷酮内，充分搅拌混合均匀之后，再加入2-巯基乙醇，倒入反应釜内，反应釜内气体替换为惰性气体，保温反应后，经过沉淀、洗涤和干燥后，得到活化硫化锆；

6、步骤2，改性硫化锆的制备：

7、称取活化硫化锆和三乙胺混合至n-甲基吡咯烷酮内，得到混合液a；称取二苯基氯硅烷混合至n-甲基吡咯烷酮内，得到混合液b；将混合液b滴加至混合液a内，升温搅拌反应，过滤收集沉淀，洗涤和干燥后，得到改性硫化锆；

8、步骤3，耐高温树脂材料的制备：

9、将改性硫化锆混合至丙酮内，充分搅拌均匀后，加入双酚a型环氧树脂，再次充分搅拌，然后减压除去丙酮，再加入固化剂，搅拌均匀并脱气处理后，经过固化，得到耐高温树脂材料。

10、优选地，所述步骤1中，锆源为八水合氯氧化锆，硫源为硫代乙酰胺，锆源、硫源、2-巯基乙醇和n-甲基吡咯烷酮的质量比例是3.2:2-2.4:0.2-0.8:50-150。

11、优选地，所述步骤1中，惰性气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种。优选氮气。

12、优选地，所述步骤1中，反应釜的温度设置为155-175℃，保温反应12-24h。

13、优选地，所述步骤1中，沉淀是将反应液冷却后倒入无水乙醇内沉淀，无水乙醇体积为反应液体积的2-3倍。

14、优选地，所述步骤1中，洗涤是将沉淀物使用醇洗至少三次，干燥是在50℃真空箱内干燥。

15、优选地，所述步骤2的混合液a中，活化硫化锆、三乙胺和n-甲基吡咯烷酮的质量比例是1：0.05-0.1:20-40。

16、优选地，所述步骤2的混合液b中，二苯基氯硅烷、n-甲基吡咯烷酮的质量比例是0.44-0.88:20-40。

17、优选地，所述步骤2中，混合液a和混合液b的质量比例是1:1。

18、优选地，所述步骤2中，反应温度为55-75℃，反应时间6-10h。

19、优选地，所述步骤2中，洗涤是将沉淀物使用醇洗至少三次，干燥是在50℃真空箱内干燥。

20、优选地，所述步骤3中，改性硫化锆、双酚a型环氧树脂、固化剂和丙酮的质量比例是1.4-2.8:10:2-5:20-30。

21、优选地，所述步骤3中，双酚a型环氧树脂的型号为e42、e44、e51中的一种，优选e51。

22、优选地，所述步骤3中，固化剂为芳香胺环氧固化剂，包括对4,4'-二氨基二苯甲烷、间苯二胺、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯甲烷中的一种。

23、优选地，所述步骤3中，固化是在模具内进行，固化的温度是120-180℃，固化时间是2-4h。

24、本发明的有益效果为：

25、1、本发明以双酚a型环氧树脂作为基料，在其中加入了改性硫化锆作为增强改性剂，经过改性之后的环氧树脂的强度、韧性以及耐高温性均有较大程度地提升。

26、2、本发明以八水氯氧化锆作为锆源、以硫代乙酰胺作为硫源，以2-巯基乙醇作为改性剂，通过一锅法，溶剂热合成得到产物活化硫化锆，为接枝有醇羟基和硫基的硫化锆；相比较于直接对于硫化锆处理活化，本发明原位合成硫化锆的活化效果表现更好。此外，本发明以氯硅烷跟羟基的反应机理，将二苯基氯硅烷和活化硫化锆进行混合反应，制备得到接枝有二苯基硅烷的改性硫化锆。由于硫化锆上接枝包覆有二苯基硅烷，增强了其与环氧树脂的相容性，同时还改善了环氧树脂的性能。而经过本发明的实验检测，发现以改性硫化锆的方式混合于环氧树脂内，对于环氧树脂强度、韧性以及耐高温性的改善均优于单独的硫化锆与二苯基氯硅烷的表现。

技术特征：

1.一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述树脂材料的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤1中，锆源为八水合氯氧化锆，硫源为硫代乙酰胺，锆源、硫源、2-巯基乙醇和n-甲基吡咯烷酮的质量比例是3.2:2-2.4:0.2-0.8:50-150。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤1中，反应釜的温度设置为155-175℃，保温反应12-24h。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤2的混合液a中，活化硫化锆、三乙胺和n-甲基吡咯烷酮的质量比例是1:0.05-0.1:20-40。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤2的混合液b中，二苯基氯硅烷、n-甲基吡咯烷酮的质量比例是0.44-0.88:20-40。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤2中，混合液a和混合液b的质量比例是1:1；反应温度为55-75℃，反应时间6-10h。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤3中，改性硫化锆、双酚a型环氧树脂、固化剂和丙酮的质量比例是1.4-2.8:10:2-5:20-30。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤3中，双酚a型环氧树脂的型号为e42、e44、e51中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤3中，固化剂为芳香胺环氧固化剂，包括对4,4'-二氨基二苯甲烷、间苯二胺、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯甲烷中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种耐高温的树脂材料，其特征在于，所述步骤3中，固化是在模具内进行，固化的温度是120-180℃，固化时间是2-4h。

技术总结本发明涉及一种耐高温的树脂材料，制备方法包括：步骤1，活化硫化锆的制备；步骤2，改性硫化锆的制备；步骤3，耐高温树脂材料的制备：将改性硫化锆混合至丙酮内，充分搅拌均匀后，加入双酚A型环氧树脂，再次充分搅拌，然后减压除去丙酮，再加入固化剂，搅拌均匀并脱气处理后，经过固化，得到耐高温树脂材料。本发明以双酚A型环氧树脂作为基料，在其中加入了改性硫化锆作为增强改性剂，经过改性之后的环氧树脂的强度、韧性以及耐高温性均有较大程度地提升。技术研发人员：范泓栋受保护的技术使用者：广州市三横信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18