氰酸酯树脂/聚苯醚/纳米二氧化硅电子封装材料固化动力学研究

采用硅烷偶联剂表面处理过的纳米二氧化硅作为无机填料改性氰酸酯树脂/聚苯醚固化体系,并利用非等温差示扫描量热法研究了氰酸酯树脂/聚苯醚/纳米二氧化硅电子封装材料的固化动力学。结果表明,氰酸酯树脂/聚苯醚/3%纳米二氧化硅固化体系的凝胶温度为150℃、固化温度为181℃、后处理温度为239℃;固化动力学参数表观活化能为15.46kJ/mol、反应级数为0.82、频率因子为38174.38s-1;加入纳米二氧化硅可以降低氰酸酯树脂/聚苯醚固化体系的表观活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

FT-IR法研究IPDI与GAP预聚及预聚物和NC的固化反应

用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对聚叠氮缩水甘油醚(GAP)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚物以及-NCO基团封端的GAP预聚物/硝化棉(NC)体系固化反应动力学进行了研究。结果表明,两种体系的固化速率均随着温度的升高而加快;当固化催化剂T12的质量分数为0.025%时,两种体系固化反应的表观活化能分别为64.88kJ/mol和111.19kJ/mol,且均表现为二级动力学反应。     

聚苯醚/环氧体系非等温固化行为及固化工艺

采用程序升温差示扫描量热仪（DSC）法,用Kissinger方程研究了聚苯醚（PPE）/环氧（EP）体系不同配比混合物的固化反应动力学特征。非等温DSC研究表明PPE/EP体系的固化反应过程比较复杂,其动力学参数受PPE含量的影响较大,PPE/EP混合物的固化反应起始温度随PPE含量的增大而增大,最大放热峰的峰温均随着PPE含量的增加而减小。Kissinger法计算得到PPE/EP体系10% PPE、20% PPE、40% PPE含量（质量）的表观活化能依次为63.88、55.37、47.31 kJ·mol^-1, 说明PPE可以促进环氧树脂的固化反应。在此基础上,以20% PPE/EP体系为例,采用T - β 图外推法,得到了其固化工艺     

苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂的流变行为研究

用旋转流变仪研究了苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂体系固化过程中的化学流变行为,用动态和静态两种方法分析了其固化过程,发现存在三个固化阶段,用Arrhenius方程确定了固化前的表观物理粘流活化能为195.9kJ/mol.并用Roller法确定固化反应过程中表现化学粘流活化能和表现固化反应活化能,分别为148.2kJ/mol和161.2kJ/mol.结果表明,在整个固化成型工艺温度范围内,苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂的粘度特性符合Roller模型方程,通过该模型可较好地预测该树脂在固化过程中的粘度特性.     

端羟基聚丁二烯改性氰酸酯体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)改性双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)体系的固化反应动力学,根据Arrhenius方程对固化过程动力学参数进行了求解,建立了固化反应动力学模型。结果表明,随着HTPB含量的增大,动态DSC固化反应放热峰向低温方向移动,说明HTPB可以催化固化反应并降低体系的反应温度。纯BADCy和BADCy/15%HTPB体系等温固化符合自催化反应模型。纯BADCy体系以及BADCy/15%HTPB体系的表观反应活化能分别为59.67 kJ/mol、56.91 kJ/mol。     

二氧化硅粉体改性E—Si／CE固化动力学的研究

采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了纳米二氧化硅（SiO2）和微米SiO2的混合粉体改性环氧基硅烷（E—Si）／氰酸酯（CE）树脂体系固化动力学;用Kissinger、Crane和Ozawa法确定固化动力学参数。结果表明,Kissinger式求得的表观活化能为66．09kJ／mol;Ozawa法求得的表观活化能为7001kJ／mol;根据Crane理论计算该体系的固化反应级数为0.89。计算了不同升温速率所对应的不同温度的频率因子和反应速率常数;求得了改性体系的固化工艺参数：凝胶温度130．74℃、固化温度160．96℃和后处理温度199.16℃,确定了体系的最佳固化工艺。与E—Si／CE体系对比表明,SiO2的加入可以降低E—Si／CE体系的活化能,使其固化能在较低温度下进行。     

环氧树脂非等温固化动力学及其固化工艺的研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化工艺。结果表明：不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为90℃,固化时间为4~6 h,固化体系的活化能为29.1 kJ/mol,反应级数为0.81。     

环己二醇二缩水甘油醚/环氧树脂固化动力学

对E-44环氧树脂,1,2-环己二醇二缩水甘油醚与E-44环氧树脂的混合物,1,2-环己二醇二缩水甘油醚分别与二氨基二苯基甲烷的固化反应应用示差扫描量热仪(DSC)进行了研究。在E-44环氧树脂中加入1,2-环己二醇二缩水甘油醚后,不但对环氧树脂有较好的稀释作用,降低了环氧体系固化反应的表观活化能,增加了环氧树脂的固化反应活性和固化反应速度,还提高了环氧固化物的力学性能。测定了反应热焓,计算出固化反应的表观活化能分别为46.08 kJ/mol,39.50 kJ/mol,35.58 kJ/mol,相应的固化反应级数分别为0.86,0.84,0.83。     

TBPB/TBPO引发不饱和聚酯树脂固化动力学研究

采用非等温DSC法研究了过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)/过氧化辛酸酯(TBPO)引发不饱和聚酯体系的固化行为以及TBPO含量对固化反应温度的影响。通过Kissinger和Ozawa方程计算得到固化反应的表观活化能。研究表明,随着TBPO含量增加,固化反应温度降低。TBPO的质量分数从0增加到40%时,Kissinger方程得到的活化能从4.4 kJ/mol降为2.3 kJ/mol,Ozawa方程的结果与之趋势一致。     

用DSC法研究环氧树脂/环氧封端酚酞聚芳醚腈的固化特性

利用差示扫描量热法研究了AG - 80环氧树脂和环氧封端酚酞聚芳醚腈 (简称E -PCE)共混物中固化剂含量对树脂基体固化反应温度、反应热的影响。此共混环氧树脂基体的最低固化反应温度为1 61 .3℃ ,固化反应表观活化能为 60 .66kJ/mol,固化反应级数为 0 .875。     

纳米SiO_2改性EP/BMI/CE树脂体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法对纳米二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-SiO2/EP/BMI/CE)树脂进行了固化反应动力学和固化工艺研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了nano-SiO2/EP/BMI/CE树脂体系固化反应动力学的表观活化能。结果表明:改性CE树脂体系的固化工艺参数为凝胶温度112℃、固化温度195℃及后处理温度213℃,进而确定了改性CE树脂体系的最佳固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/3 h→200℃/2 h";改性CE树脂体系的平均表观活化能为59.90 kJ/mol。     

新型双马来酰亚胺改性环氧树脂体系性能研究

用含二氮杂萘联苯结构的双马来酰亚胺(DHPZ-BM I)与4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为复合固化剂固化环氧树脂(E-51)。采用示差扫描量热仪(DSC)研究了该体系的固化反应动力学,求得固化反应表观活化能Ea=63.28 kJ/mol,碰撞因子A=1.55×106s-1,反应级数n=0.89,该体系与链延长型双马来酰亚胺PPEK-BM I(DP=15)/DDS/E-51体系的固化反应动力学数据几乎相同,证明二者的固化反应过程相同。采用热失重分析仪(TGA)分析研究了上述2种固化体系的热分解动力学,前者的热分解活化能达215.04 kJ/mol,为后者的1.5倍以上,说明DHPZ-BM I/DDS/E-51是1种热稳定性能良好的耐高温环氧树脂体系。     

乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂的固化反应行为

通过凝胶时间测定、差示扫描量热分析、FT-IR分析研究了乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂体系的固化反应行为,并计算了反应动力学参数. 结果表明,乙酰丙酮镍对含硅芳炔树脂固化有显著的催化作用,加入0.2%(w)乙酰丙酮镍可较大幅度降低树脂固化反应的活化能和温度,初始固化温度降低约35℃,固化反应活化能为104.2 kJ/mol,比含硅芳炔树脂的固化活化能(121.2 kJ/mol)低;乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂可发生Glaser偶合、Strauss偶合、环三聚、Diels-Alder和固化反应;树脂固化物保持优异的热稳定性,在氮气气氛下5%失重温度为620℃, 1000℃时残留率为87.8%.     

水性环氧树脂固化反应的研究

通过测定凝胶时间,利用红外光谱仪、差示扫描量热仪等对水性环氧树脂的固化反应进行了研究,并根据K issinger和Ozawa方法分别求得水性环氧树脂体系固化反应的表观活化能。结果表明,凝胶时间随着环氧与胺氢物质的量比的增大而增加,且环氧与胺氢物质的量比为1∶1时较好。环氧基特征吸收峰的强度随着固化反应时间的延长明显变弱,且固化4 h后,环氧的特征峰几乎全部消失。水性环氧体系固化的初始温度、峰值温度和终止温度随着升温速率的增加,均向高温方向移动,用Kissinger和Ozawa法求得水性环氧树脂固化的表观活化能分别为27.35 kJ/mol、32.77 kJ/mol,表明体系的表观活化能很低,固化反应很容易进行。     

环氧树脂/聚酰胺/DDM体系的固化行为及力学性能

通过非等温DSC法及拉伸性能测试研究了4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)用量对环氧树脂/聚酰胺651体系的固化反应的影响,计算了固化反应的表观活化能和反应级数,确定了其胶粘剂体系的固化工艺参数。结果表明,胶粘剂中DDM的质量分数达到14%(以环氧树脂质量为基准)时,固化反应放热量达到最大值。固化体系的活化能为53.654 kJ/mol,反应级数为0.895。最佳起始固化温度为40℃,峰值温度为85℃,终止温度为120℃,体系的拉伸强度提高了约50%。     

杂环聚芳醚砜酮环氧与DDE的固化动力学研究

用示差扫描量热仪(DSC)对杂环聚芳醚砜酮环氧(E-PPESK)/二氨基二苯醚(DDE)固化体系的固化反应过程进行了分析,并用Kissinger和Ozawa方法分别求得体系固化反应的表观活化能76.95 kJ /mol和80.58 kJ /mol,结合Crane公式求出了该固化体系的反应级数为0.93.确定了DDE作为固化剂的固化反应条件.     

环氧树脂/苯乙烯-马来酸酐共聚物体系固化动力学研究

用示差扫描量热仪(DSC)对环氧树脂/苯乙烯-马来酸酐共聚物/甲基咪唑体系的固化反应过程进行了分析,并用Kissinger和Ozawa方法分别求得固化反应的表观活化能ΔE为58.27 kJ/mol和64.93 kJ/mol;根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数n=0.85,为该环氧树脂体系的固化工艺确定提供理论依据。     

BTCA/Coll/PVA复合体系的交联动力学研究

以丁烷四羧酸(BTCA)为交联剂对胶原蛋白(Coll)/聚乙烯醇(PVA)复合体系进行化学交联处理;利用红外光谱分析了交联前后体系的化学变化;根据常见动力学机理函数,结合凝胶含量(α)研究复合体系的交联动力学。结果表明:BTCA对Coll/PVA体系有明显的交联作用,交联反应主要以酯化反应和酰胺化反应为主;BTCA/PVA和BTCA/Coll的表观凝胶反应活化能(E)分别为100.29,77.42 kJ/mol,表明BTCA较易与Coll反应;BTCA/Coll/PVA复合体系的最佳动力学函数G(α)为[-ln(1-α)]2/5,E为40.88 kJ/mol,比Coll/PVA复合体系的E(86.99 kJ/mol)明显减小,说明BTCA的加入降低了体系的E,有利于促进交联反应,可提高蛋白存留率。     

联苯酚醛环氧树脂固化动力学及热性能研究

以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了联苯酚醛环氧树脂(BPNE)的固化动力学。通过外推法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,根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数。采用DSC,热重分析(TGA)研究了固化物的耐热性。结果表明:BPNE的固化工艺为160℃/2h+200℃/2h+230℃/2h;固化反应的活化能约为61.86kJ/mol,指前因子为5.27×105min-1,反应级数为1.1;玻璃化转变温度(Tg)为167℃,其10%热失重温度为398.1℃,800℃残炭率为29.37%,与双酚A环氧树脂/DDS固化物相比,分别提高了22℃,11.71%。     

一种可免低温存储的中温固化树脂固化动力学分析

环氧树脂体系(JH2160)为可免低温存储的一种低成本高性能环氧树脂体系。针对JH2160环氧树脂体系的常温储存进行6个月前后固化分析，可知储存半年后的树脂固化反应程度为13.3%,说明此环氧树脂体系常温贮存性好。利用非等温DSC方法对环氧树脂体系(JH2160)进行固化行为研究，使用T-β外推法确定环氧树脂体系(JH2160)的特征固化温度，用Kissinger法和Ozawa法计算体系的活化能分别为78.16kJ/mol和81.03kJ/mol,二者的平均结果得出体系的活化能为79.59kJ/mol;通过Crane法计算出环氧树脂体系(JH2160)反应级数为0.95,确定了JH2160环氧树脂体系的动力学模型。