烯丙化聚苯醚的合成及其性能研究.pdf

C一4 玻璃钢学会第十六届玻璃钢／复合材料学术年会论文集 2006年 烯丙化聚苯醚的合成及其性能研究 王耀先，李伟，李 凡，施建军，程树军 (华东理工大学材料科学与工程学院，上海 200237) 摘要：通过溴化聚苯醚和格利雅试剂反应，将不饱和基团烯丙基引入聚苯醚中实现其热固性改性．由1H． NMR和阿R对产物结构进行表征。确定了烯丙化聚苯醚的固化工艺，并时其固化产物性能进行测试。结果 表明，按合成新工艺制备的热固性聚苯醚，英固化产物具有优异的余电性能，良好的耐溶剂性能和低吸湿性。 关键词：聚苯醚，热固性改性，烯丙基，介电性能 1 引 言 随着计算机和通讯技术的迅速发展，对高频基板材料的性能提出了更高的要求，希望其能 够迅速传输信号且尽量避免干扰和损失。相应地要求高频基板材料具有低介电常数，低介电 损耗因子，且其随温度、频率变化小，能耐有机溶剂清洗u]。聚苯醚(PPE)是一种高性能热塑 性工程塑料，其具有低介电常数，低介电损耗因子，低吸湿性，高玻璃化转变温度，良好的阻燃 性和尺寸稳定性等优点。但作为高频印刷线路板(PCB)基材，须经高温焊接，在加工过程中还 需经有机溶剂清洗，热塑性聚苯醚因其易溶于卤代烃等有机溶剂，并且耐焊性和加工性差，因 而需进行热固性改性旧1。实现热塑性聚苯醚树脂热固性改性的途径主要是①在聚苯醚分子 结构中引入可交联的活性基团使之成为热固性聚合物；②通过共混改性或互穿网络技术 (IPN)引入其它热固性树脂，形成相容共混的热固性树脂体系。聚苯醚热固性方面的相关研 和正丁基锂、溴丙烯反应制备烯丙化聚苯醚的技术为主流。国内在这方面的研究鲜有报道。 本文介绍一种热固性聚苯醚合成新工艺，并对其固化产物的性能进行了研究。 2 实验部分 2．1原材料 制)、溴丙烯(精制)和四氢呋喃(分析纯)。 2．2烯丙化聚苯醚(A-PPE)的合成 由于聚苯醚结构稳定，在聚苯醚主链上引入烯丙基前，须对聚苯醚进行官能化，以增加反 应活性点。PPE的卤化是聚苯醚最基本、最简单的官能化方法。另一方面，格利雅试剂(Gri． 此，聚苯醚热固性改性的新工艺为：首先聚苯醚和卤化试剂反应，使其官能化，然后再与烯丙基 型格氏试剂反应，得到带有烯丙基官能团的PPE。其基本改性路线如下： 聚苯醚』丝骂溴化聚苯醚』型壁骂烯丙化聚苯醚 烯丙基型聚苯醚是通过活泼的烯丙基型格氏试剂，将溴化聚苯醚上的溴取代下来，达到在 聚苯醚上引入烯丙基官能团的目的，实现聚苯醚的热固性改性。其主要反应机理如下： Email：wy吐m@126．COill 131 H=CH。 CH2=CHCH2Mgx CH3 CH， CH2=C CH2=CHCH2MgX CH3 CH3 (1)溴化聚苯醚的合成 聚苯醚溶于一定量的氯苯中，置于配有搅拌装置、温度计、氮气导人装置的四口烧瓶中。 然后在氮气保护下加热至一定温度，依次加入一定量的引发剂(如BPO)和溴化试剂(如NBS 或Br2)，反应一定时间。所得反应体系用甲醇沉淀，抽滤，并用甲醇洗涤数次，然后置于真空 烘箱中于80℃干燥12h。 (2)烯丙基格利雅试剂的制备 在氮气保护下将一定量的镁置于四口烧瓶中，然后加入l～2颗碘，略加热，使碘蒸汽充满 整个烧瓶。加入一定量经预处理提纯的四氢呋喃，搅拌。将溴丙烯置于恒压漏斗中，持续滴 加。滴加完毕后继续搅拌保持反应进行一段时间。 (3)A—PPE的合成 在无水、通氮、加热条件下将一定量溴化聚苯醚溶于四氢呋喃中，然后加入自制的烯丙基 格利雅试剂。反应所得产物经甲醇沉淀，抽滤，并用甲醇洗涤数次，然后置于烘箱内于6