含磷環(huán)氧樹脂固化劑的合成及固化性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂一般應(yīng)用于電子封裝、印刷電路板及膠黏劑等領(lǐng)域，但因其阻燃性能差，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。單純的環(huán)氧樹脂沒有使用價(jià)值，必須加入固化劑才能體現(xiàn)出優(yōu)良性能，因此研究環(huán)保型的無鹵阻燃型固化劑是環(huán)氧樹脂阻燃性能研究的一個(gè)重要部分。無鹵阻燃固化劑主要包括磷系、硅系及氮系固化劑，其中有機(jī)磷固化劑由于其來源廣泛、阻燃效果好，燃燒過程中產(chǎn)生煙霧少等特點(diǎn)，備受關(guān)注。
　　 本論文首先合成了重要的中間體9，10-二氫-9-氧雜菲-10-膦酰氯(OD

2、C)，通過紅外光譜及1H核磁共振譜等測試方法對ODC的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。ODC的合成經(jīng)過兩步，第一步是二取代磷酰氯的合成，第二步是磷雜環(huán)的催化合成，其中第二步是關(guān)鍵。同時(shí)，對ODC的合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，主要包括反應(yīng)原料配比、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、反應(yīng)溫度等對反應(yīng)的影響。其最佳反應(yīng)條件是：鄰苯基苯酚與磷酰氯以1:1.2的摩爾比反應(yīng)，加熱到50℃使鄰苯基苯酚融化，升溫到110℃，混合物加熱6小時(shí)。然后加入0.4g三氯化鋁，加熱至180℃維持

3、8小時(shí)。同時(shí)也探討分析了ODC合成的反應(yīng)機(jī)理。
　　 本文以O(shè)DC為原料合成了新型的羧酸類環(huán)氧樹脂固化劑ODC-TA，采用紅外光譜及1H核磁共振譜等測試方法對ODC-TA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。同時(shí)，通過正交試驗(yàn)對ODC-TA的合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，主要包括反應(yīng)原料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)溶劑。其最佳反應(yīng)條件是：以乙酸為溶劑，反應(yīng)溫度110-120℃，反應(yīng)時(shí)間為12h，反應(yīng)配比為2.5:1。
　　 論文對ODC-TA/C

4、YD-128環(huán)氧樹脂固化體系的固化過程進(jìn)行了工藝優(yōu)化，并通過差熱掃描量熱(DSC)法對固化物的熱力學(xué)性能及阻燃性能進(jìn)行了研究。其結(jié)論如下：(1)用凝膠法得到的固化工藝條件為：固化溫度為100℃、固化配比(ODC-TA：CYD-128)為45:100及固化時(shí)間約為45min。(2)用DSC得到的工藝條件為：最佳固化溫度為100℃-120℃，后固化溫度為153℃，最佳固化配比為ODC-TA：CYD-128=45:100，固化時(shí)間的大致范圍為

5、40-50min。(3)通過TGA法對ODC-TA/CYD-128固化物進(jìn)行熱重分析，當(dāng)ODC-TA/CYD-128=45:100，得到初始失重溫度、最大失重溫度(Tmax)為417.5、550.4℃，750℃、800℃時(shí)的殘?zhí)柯蕿?1.32％、50.04％。由于ODC的剛性結(jié)構(gòu)和磷元素的引入，使固化物的熱穩(wěn)定有了顯著的提高。
　　 本文以O(shè)DC為原料合成了新型的羧酸類環(huán)氧樹脂固化劑ODC-AP，用紅外光譜及1H核磁共振譜等測試