耐熱環(huán)氧樹脂的制備及固化動力學.pdf

1、隨著集成電路、電子技術等發(fā)展，對相應材料的耐熱性要求不斷提高。固化的環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐化學、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定性、機械和電氣性能，已獲得廣泛應用，但常用的環(huán)氧樹脂不能滿足高溫條件下的使用要求。本文優(yōu)選環(huán)氧樹脂基材、固化劑、改性劑配方，優(yōu)化固化工藝，制備耐熱環(huán)氧樹脂，主要內容如下:
　　(1)耐熱環(huán)氧樹脂制備。選擇3種環(huán)氧樹脂基材、5種固化劑組成15種環(huán)氧樹脂體系，測試各體系的力學性能和耐熱性。合適的環(huán)氧樹脂基材為4，4'-二氨基二

2、苯甲烷四縮水甘油胺(AG80)或三縮水甘油基對氨基苯酚(AFG90)，固化劑為甲基六氫苯酐(MeHHPA)。分別添加聚丙二醇二縮水甘油醚(PPGDGE)、芐基縮水甘油醚(692)、C12～C14烷基縮水甘油醚(AGE)、正丁基縮水甘油醚(501)改性劑，比較其對AG80/MeHHPA和AFG90/MeHHPA體系力學性能的影響，PPGDGE和501對環(huán)氧樹脂體系力學性能提升明顯;研究PPGDGE、501添加量與環(huán)氧樹脂體系力學性能、耐熱

3、性能之間的關系，當501、AG80、MeHHPA的質量比為20∶100∶155時，得到一種耐熱性較好、力學性能較為優(yōu)異的環(huán)氧樹脂體系20wt％501/AG80/MeHHPA，制備的耐熱環(huán)氧樹脂起始熱分解溫度達到310℃，彎曲強度為69.2MPa，拉伸強度為24.5MPa。
　　(2)非等溫固化反應動力學。采用差示掃描量熱法(DSC)研究501用量對AG80/MeHHPA固化行為的影響。得到了每個體系初步固化工藝，表觀活化能以及轉化

4、率與溫度之間的關系，隨著501含量的增加，體系的恒溫固化溫度呈現(xiàn)下降的趨勢;Kissinger方程和Ozawa方程計算得到的表觀活化能也隨著501含量的增加而降低，由Crane方程計算得到反應級數(shù)均在0.93附近浮動，說明反應過程中伴隨著副反應的發(fā)生;采用n級反應動力學模型、自催化動力學模型對體系進行模型擬合法固化動力學研究，n級反應動力學模型不能用來描述體系的固化反應過程，而自催化動力學模型可以用來描述體系的固化反應過程;采用Frie