摘要
当前是万物互联的时代，AI算法、大数据、云计算、新能源、数字孪生、工业4.0、国防科技、航空航天和智慧工厂的建设都离不开半导体技术的革新。新一代半导体技术对基体树脂的性能提出了更高的要求。 酚醛树脂是一类价格低廉、电绝缘性优良、耐酸性、耐烧蚀性能优异、发烟率低且具备自熄性与本征阻燃性的高分子，在电子材料领域如光刻胶、电子油墨、覆铜板、封装材料占据着很大的市场份额；同时可与苯并噁嗪树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂共聚共混用于航空航天、军工、先进复合材料等领域。然而酚醛树脂存在原料气味大，固化释放小分子，固化收缩率大，固化物较脆等缺点。因此对酚醛树脂改性势在必行。常见的改性酚醛树脂是对酚羟基或羟甲基进行化学修饰如硼改性酚醛和有机硅改性酚醛，或者是在主链中引入刚性芳香环结构如联苯、萘环等，但是前者由于酚羟基被化学修饰而失去了大量羟基活性反应位点，后者由于分子链刚性强导致固化物脆性大限制了酚醛树脂优良性能的发挥。 本课题旨在制备一种在聚合物主链中用含马来酰亚胺环的酚类单体完全替代苯酚的新型酚醛亚胺树脂并对其改性环氧胶粘剂进行研究。该树脂不含苯酚，保留了所有酚羟基活性位点，并且采用加成固化机理进行固化不释放小分子，可以完美解决酚醛树脂现存问题。为此，本课题首先以对氨基苯酚和马来酸酐为起始原料，合成了N-(4-羟基苯基)马来酰胺酸(HPMA)，再将其和甲醛进行缩聚反应合成了新型酚醛-酰胺酸树脂——N-(4-羟基苯基)马来酰胺酸-甲醛(HPMA-F)树脂并对缩聚反应条件进行了研究，确定了以草酸和乙酸锌双催化的合成工艺。然后将HPMA-F树脂脱水亚胺化进一步合成了新型酚醛-酰亚胺树脂——N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺-甲醛(HPMI-F)树脂并对两种树脂固化物的热失重进行了研究。接着分别以HPMA-F树脂和HPMI-F树脂作改性组分，制备了新型酚醛-酰胺酸-环氧胶粘剂——HPMA-F/环氧胶粘剂和新型酚醛-酰亚胺-环氧胶粘剂——HPMI-F/环氧胶粘剂。对上述胶粘剂的固化反应动力学和各项性能的研究表明两种胶粘剂固化反应复杂，固化反应级数均为0.91；二者介电性能优良，相对介电常数分别可达2.11和2.68；放置24小时后表观活化能的变化率在5%以内，室温储存性良好。HPMI-F/环氧胶粘剂在疏水性和拉伸剪切强度方面都优于HPMA-F/环氧胶粘剂，在半导体封装、5G通讯、新能源汽车等领域具有良好的发展潜力。
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