微波固化环氧树脂／氨基二苯醚树脂的耐热性能研究

以二苯醚树脂(DPO)为原料，合成了一类新型耐高温树脂一氨基二苯醚树脂(ANDPO)，用作双酚A环氧树脂(EP)的固化剂，以提高环氧树脂的耐热性。采用微波技术固化EP／ANDPO体系。通过FTIR定量研究了EP／ANDPO体系的反应程度，利用差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TG)研究了固化体系的耐热性能，并与热固化进行了比较。结果表明：微波固化显著提高了体系的固化速度和热性能。体系转化率为95％时，400W的微波只需10min即可完成固化，而热固化需要在150℃固化240min。微波固化产物的Tg、表观分解温度TA、温度指数Tzg分别为172．6℃、322℃和200℃。而热固化产品的Tg、TA、Tzg分别为163．5℃、306℃和189℃。两种固化方式所得产品的TA、Tzg均高于目前所用的芳香族胺类固化剂，显著提高了环氧树脂的耐热性能。     

有机硅共混改性双酚A环氧树脂研究

根据相似相容的原理,选择结构中含有苯环、环氧基有机硅树脂与双酚A环氧通过物理共混改性,考察有机硅树脂添加比例对固化物性能的影响。实验结果表明该苯基环氧有机硅树脂在环氧/酸酐固化体系中有很好的相容性,有机硅树脂加入使固化体系Tg降低、韧性提高、Td升高。有机硅树脂含量为30%固化体系Tg降低15℃、冲击强度提高49. 5%、80%loss温度提高67℃。     

新型咪唑衍生物固化促进剂对环氧/酸酐体系的催化活性

采用自制的一种新型含羟基咪唑衍生物固化促进剂(HPID),通过非等温差示扫描量热(DSC)法研究了该固化促进剂对环氧树脂(EP)/酸酐体系固化反应的催化活性,对比分析了无促进剂时及分别加入HPID和常用固化促进剂DMP–30时EP/酸酐体系的固化特征温度,并应用Kissinger和Crane方程对3种体系固化动力学进行了分析,同时研究了HPID用量对体系浇铸体玻璃化转变温度(Tg)的影响,并与DMP–30进行了对比。结果表明,HPID明显降低了无促进剂体系的固化反应表观活化能和固化特征温度,其对EP/酸酐体系固化反应的促进作用与DMP–30相近,随HPID用量增加,浇铸体的Tg下降。当HPID用量为1.5份时,体系固化反应的表观活化能为76.821 kJ/mol,反应级数为0.913 4,反应较为复杂,相应浇铸体的Tg达到181.01℃,比加入DMP–30的浇铸体提高了31.48℃,耐热性得到明显提高。     

稀释剂用量对环氧固化物玻璃化温度的影响

通过在双酚A型环氧树脂0164中添加不同用量的辛基缩水甘油醚,然后与脂肪胺固化剂NSH2001固化,测定固化物Tg的方法研究了稀释剂用量对环氧固化物玻璃化温度(Tg)的影响。结果表明,随着稀释剂用量的增多,固化体系凝胶时间变长、最高放热峰温度逐渐变低,Tg值逐渐下降。环氧稀释剂质量分数在20%以下时,其质量分数每增加2%,Tg下降约3～5℃。     

中温固化氰酸酯树脂基体动态热机械分析研究

采用动态热机械分析法详细考察了中温(125℃)固化氰酸酯树脂基体的温度-模量谱,研究了连续温度变化情况下促进剂用量、固化温度、环氧树脂、多官能氰酸酯对树脂基体的模量、损耗、玻璃化转变温度等使用性能的影响。促进剂的加入有效地提高了CE树脂中温固化反应程度和固化物的Tg,加入量在1.5phr时,改性CE树脂的弹性模量在150℃处显现出GPa量级波动,但仍呈玻璃态特征,表观Tg达238℃。提高固化温度,可使DMA曲线上的弹性模量波动消失,180℃固化后的Tg与中温固化的表观Tg相近。采用E-51环氧改性CE树脂,会显著降低树脂的耐热性。E-51用量在10份,Tg在233.5℃,用量到20份以上时,CE树脂的Tg急剧降低。酚醛型氰酸酯CY-5能有效地提高树脂的Tg,用量在20份时,Tg可达289℃。     

苯酐固化邻甲酚醛环氧的热性能与热分解动力学

研究了邻甲酚醛环氧树脂(o CFER)与邻苯二甲酸酐固化物的热分解动力学,用动态力学谱仪测定了玻璃化温度(Tg)。讨论了固化剂用量、固化时间等因素对玻璃化转变温度(Tg)的影响。结果表明,固化体系的玻璃化温度随反应程度的增加而升高,当达到一定程度后,趋于一定值。利用热重分析仪(TGA)研究了完全固化产物的热分解动力学,说明热分解反应分2步进行。     

环氧树脂／酸酐固化体系的固化动力学及耐热性研究

通过不同升温速率下的DSC研究了环氧树脂/酸酐固化体系的固化动力学.利用DSC、DMA和TGA研究了固化体系的耐热性能.通过分析确定了体系的固化工艺,采用Kissinger、Ozawa法计算出固化体系的表观活化能.其均值为62.00 kJ/mol,结合Crane公式求出反应级数为0.92.采用DSC法测得玻璃化转变温度Tg=183℃.采用DMA法测得玻璃化转变温度Tg=182℃.热失重曲线表明,固化体系的起始分解温度为350℃.     

氰酸酯/联苯型环氧树脂共混体系的DSC研究

采用非等温差示扫描量热法对氰酸酯/联苯型环氧树脂共混体系的固化反应动力学、特征温度、转化率和玻璃化转变温度(Tg)进行了研究。共混体系的表观活化能随着联苯型环氧树脂量的增加而降低,质量比为80/20树脂体系的表观活化能为88.6k J·mol~(-1),高于80/20氰酸酯/双酚A型环氧树脂体系的表观活化能。当固化程度接近完全时,80/20共混体系的Tg为249.2℃,比80/20氰酸酯/双酚A型环氧树脂体系的Tg值高出24.3℃。催化剂的加入能使共混体系的表观活化能下降约20k J·mol~(-1),反应特征温度降低约100℃,同时对Tg影响较小。     

氰酸酯改性环氧树脂耐热性研究

采用热变形仪和红外光谱研究了氰酸酯树脂(CE)改性环氧树脂(EP)体系的4种不同配比和不同固化温度对产物的耐热性的影响。结果表明:加入CE树脂能显著提高EP的耐热性,但固化温度对CE树脂含量不同体系的热变形温度(HDT)影响程度有明显差别。CE/EP体系中EP过量时,提高固化温度,产物的HDT显著提高,在230℃以上固化反应才能完成;两者相当或CE过量时,固化温度在180～200℃时产物的HDT最高,提高固化温度,产物的HDT反而下降。CE含量不同时,反应生成的产物各异,这是造成固化物HDT差异的根本原因。     

环氧树脂/含磷有机硅杂化物固化体系的耐热性与阻燃性研究

利用γ(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷与磷酸反应制备了一种含磷有机硅杂化物,并利用红外光谱对这种含磷有机硅杂化物进行了结构表征。将这种含磷有机硅杂化物加入到双酚A环氧树脂/4,4'-二氨基二苯基甲烷体系制备了环氧树脂/含磷有机硅杂化物固化体系,对这种固化物进行了热失重分析,并测试了其玻璃化转变温度(Tg)和极限氧指数。结果表明,该固化物的Tg比纯环氧树脂固化物有所提高,初始分解温度比纯环氧树脂低,而高温残炭率有大幅提高;当含磷有机硅杂化物含量为30份时,固化物的Tg提高9 ℃,极限氧指数到达27.3 %,700 ℃残炭率达到34.1 %,比纯环氧树脂分别提高28 %和77.8 %。     

后固化工艺对T700/PTA2复合材料耐热性能影响

试验研究了后固化处理温度及时间对T700/聚三唑(PTA2)复合材料耐热性和热稳定性(Td5)的影响。结果表明,当后固化处理温度从160℃提高到220℃时,复合材料的玻璃化转变温度(Tg)增加了28℃;延长后固化处理时间对复合材料Tg的影响不显著;PTA2树脂的Td5是由分子中最弱的化学键所决定的,后固化处理温度的提高对复合材料的Td5影响不大。     

线形双酚A酚醛固化环氧树脂的研究

以线形双酚A酚醛(BPAN)代替双氰胺(DICY)作溴化环氧(BE)的固化剂,通过凝胶曲线、差示热分析 (DTA)及差示扫描量热法(DSC)对BE／BPAN和BE／DICY两个体系的对比分析表明,以2-甲基咪唑为促进剂,BE／‘ BPAN体系固化温度约为125℃,DTA曲线的峰始温度(Ti)至峰终温度(Tp)近60℃。在相同的固化工艺条件下, DSC测试的BE／BPAN固化物的玻璃化转变温度(Tg)比BE／DICY固化物的Tg提高近12℃,室温水中浸泡24 h, BE／BPAN制备的复合型覆铜板吸水率为0．07％。     

四溴双酚A环氧树脂/二氨基二苯砜固化过程的研究

用高分子材料动态力学谱仪 (TBA)、示差扫描量热仪 (DSC)等方法研究了二氨基二苯砜 (DDS)固化四溴双酚A环氧树脂 (TBBPAER)的固化过程 ,讨论了固化时间、固化剂用量及固化剂的种类等因素对固化物玻璃化转变温度 (Tg)的影响。实验结果表明 ,随着固化时间的延长 ,固化产物的玻璃化转变温度逐渐升高 ,并且在固化初始阶段为一个值 ,到固化中间阶段变为两个值 ,最后到固化末期又为一个值 ,显示出固化产物的结构有所不同 ;适当增加固化剂的用量未超过理论用量的 2 0 %之前 ,可有效地提高固化产物的玻璃化转变温度Tg值 ;选择不同的固化剂 ,可获得具有不同玻璃化转变温度Tg值的固化产物。     

松香基环氧树脂/马来海松酸酐固化反应动力学与热稳定性研究

松香与马来酸酐进行Diels-Alder反应合成马来海松酸酐(MPA),与环氧氯丙烷进一步反应生成松香基环氧树脂,以马来海松酸酐（MPA）做固化剂固化松香环氧树脂,利用差示扫描量热仪、动态力学谱仪、热重分析仪等分析手段,对该体系固化产物进行固化动力学和热降解动力学研究。结果表明,质量比为5∶5的环氧树脂/马来海松酸酐体系固化后玻璃化转变温度达53.2 ℃,平均固化反应活化能为52.29 kJ/mol;固化物在10 ℃/min时初始分解温度为211.9 ℃,最大分解温度为347.7 ℃,最终分解温度为639.0 ℃。     

对甲苯基双胍盐酸盐的合成及性能研究

以对甲苯胺为原料对双氰胺进行改性,合成了一种新型的改性双氰胺固化剂——对甲基苯基双胍盐酸盐。利用DSC方法考察了产物固化环氧树脂E-44体系的固化性能,结果表明,作为环氧树脂固化剂单独使用时,固化温度比双氰胺体系(180℃)降低了近60℃。确定固化工艺为80℃/2 h 100℃/1 h。     

固化温度对苎麻纤维增强酚醛树脂的影响研究

采用热压成型法制备了苎麻纤维增强酚醛树脂复合材料(RFRP),通过热机械分析、热重分析及扫描电镜研究了固化温度分别为130,155及180℃时RFRP性能的变化。结果表明,随着固化温度的升高,酚醛树脂固化更充分,130℃下固化2 h的RFRP的储能模量在0～180℃测试区间下降了21 MPa,155℃和180℃下固化产物的储能模量变化不大。苎麻纤维的加入提高了基体树脂的储能模量,155℃下固化2 h的RFRP的储能模量达到最高为37.33 MPa。SEM观察可见纤维与树脂结合紧密。随着固化温度的升高复合材料的残炭率提高,700℃时的残炭率最高可达44.13%,材料的热稳定性提高。     

萘二异氰酸酯钝化咪唑衍生物的制备与促进性能

合成了萘二异氰酸酯钝化咪唑化合物NI,并使用FTIR表征了其结构,对环氧树脂/双氰胺/NI体系的固化促进机理、固化活性、转化率、反应动力学、耐热性能和贮存性能进行了研究。结果表明,环氧树脂/双氰胺/NI体系具有良好的固化活性,与未加促进剂的体系相比,特征温度降低了50~60℃左右。环氧树脂/双氰胺/NI体系的表观活化能为89.33kJ/mol,反应级数约为一级。当使用2phr NI时,固化物的Tg可达148.7℃,同时促进剂的含量对体系耐热性能影响不大。该体系在室温下具有良好的贮存稳定性。     

双马来酰亚胺树脂基电子封装模塑料研究

以双马来酰亚胺树脂为基体树脂,2,2′-二烯丙基双酚A为改性剂,研究了树脂/改性剂比例、固化促进剂及其用量对体系固化行为的影响,然后将树脂体系用于电子封装模塑料制备,并将产品性能与环氧模塑料进行了对比。结果表明,以咪唑作为固化促进剂,用量为体系总质量的3%时,不同树脂/改性剂比例体系的非等温固化放热峰均在200℃以下,满足现行环氧模塑料固化工艺要求。通过配方设计得到的双马来酰亚胺树脂基模塑料固化物的玻璃化转变温度(Tg)可达256℃,热分解温度(T_(d1%))可达415℃,与环氧模塑料相比,T_g和T_(d1%)分别提高了109℃和21℃,固化物耐热性能优异,同时具有较好的粘附强度和介电性能,在高功率器件封装领域具有良好的应用前景。     

PCB绝缘层感光树脂的固化工艺

采用差示扫描量热分析法,研究了印制电路板(PCB)绝缘层树脂——感光改性环氧树脂预固化体系中固化剂2123型酚醛树脂和固化促进剂咪唑的合适配比。利用硅烷偶联剂对纳米SiO_2进行表面处理制得亲油性纳米SiO_2,将其掺入到感光改性树脂固化体系中以提高体系的热稳定性能。采用正交实验和单因素实验方法,研究了亲油性纳米SiO_2用量、固化最高温度、最高温度固化时间3个因素对该树脂体系固化产物在200℃的热降解量的影响。结果表明,感光改性环氧树脂/2123型酚醛树脂/咪唑最佳质量比为100/5/1.5,此时的固化反应最为完全;在掺杂纳米SiO_2的感光改性树脂的最佳固化工艺条件下,即当亲油性纳米SiO_2质量分数为5%,固化最高温度为120℃,最高温度固化时间为2 h时,固化产物的200℃热降解量为0.94%。     

DCPD酚型环氧/DCPD苯酚树脂的固化及应用研究

通过DSC分析研究了不同软化点的双环戊二烯(DCPD)酚型环氧与DCPD苯酚树脂在溴化阻燃树脂体系中的固化反应特性并测试了其FR-4覆铜板的性能。结果表明:体系固化反应温度范围较大,DCPD酚型环氧软化点为50,80、90℃时,树脂体系反应活化能分别为98.3,82.3与74.2 kJ/mol。其制成板材的Tg在150℃以上,介电性能良好。随着DCPD酚型环氧树脂软化点的提高,板材玻璃化温度明显提高,高温高压下其吸水率降低,而热分解温度、粘接性及介电性能无明显变化。