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有机硅改性双酚EP热性如何
2016-12-16 06:04:55  作者:中国环氧网/中国环氧树脂行业在线  来源:www.epoxy-e.cn  文字:【】【】【

    【中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-e.cn】2016年12月16日讯:有机硅改性双酚F环氧树脂热性能研究,不少研究人员一直在推进。国防科学技术大学航天与材料工程学院,最近以TMA和TGA研究了含酚羟基的有机烷氧基硅烷,及3,3’,3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚等,多种自行设计、合成的有机硅改性剂,改性双酚F环氧树脂的热性能。研究结果表明,有机硅可降低改性树脂的线胀系数,但端环氧基脂肪族聚硅氧烷及含酚羟基的二官能度有机硅的加入,均使固化物玻璃化温度降低10℃以上;含环氧基的多官能度有机硅改性剂3,3’,3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚的加入,可使线胀系数降低约20%,内应力指数降低约20%,抗开裂指数提高50%以上,固化物玻璃化温度基本不变,热分解温度有较大幅度的提高,是一种理想的环氧树脂增韧改性剂,可用于电子封装等行业用环氧树脂的改性。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,有机硅具有热稳定性好、表面能低、低温柔韧性、耐候、憎水,以及耐氧化性好、介电强度高等优点,用有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性的有效途径。


    但是由于有机硅表面能低,与环氧树脂存在相容性问题,此外硅一氧键柔顺性好,聚合物玻璃化温度低,其改性环氧树脂往往伴随耐热性下降,不能使强度、韧性和耐热性同时提高。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,Yil-gor Emel等研究了反应性聚二甲基硅氧烷齐聚物改性环氧树脂,发现即使聚二甲基硅氧烷齐聚物的分子质量较低(分子质量为500或仅有5个-Si-O-重复单元),二者的相容性仍不理想。以1,3-双氨丙基多甲基二硅氧烷作为环氧树脂的模型固化剂和改性剂,获得了预期的拉伸强度和冲击强度的改善,但随硅含量提高玻璃化温度下降幅度较大,在较多研究结果中均有改性后体系玻璃化温度降低的报道。而该研究从改变交联网络结构角度考虑,设计、合成了含环氧基的脂肪族有机硅、含羟基及环氧基的苯基取代的新型有机硅改性剂,研究了改性双酚F环氧树脂的热性能。实验部分所用原料有——双酚F环氧树脂:四川亭江科技股份有限公司,环氧值0.51eq/100g,黏度300~4000mPa•s(25℃);含酚羟基的二官能度有机硅改性剂,自制;含环氧基多官能度有机硅改性剂,环氧值0.52~0.58eq/100g自制(已进行中试)。


    分析测试共包括以下几项内容:一是固化物玻璃化温度及线膨胀系数的测定,热固性树脂的玻璃化温度采用TMA法测试。日本理学TASl00热分析仪,扫描温度范围为室温~200℃,空气氛围,试样φ5mm×20mm,升温速率为10%/min,热膨胀曲线拐点所对应的温度为样品的玻璃化转变温度(Tg)。二是热失重性能测试,TA-2400型示差扫描量热仪,静态空气,升温速率5℃/min。三是树脂固化物微观形貌分析,JEOL JSM-560LV型扫描电子显微镜。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,专家们讨论了新型有机烷氧基硅烷的分子结构、端环氧基聚二甲基硅氧烷、含酚羟基的二官能度有机硅、含环氧基的液态多官能度有机硅,有机硅改性双酚F环氧树脂热性能研究、有机硅改性剂对双酚F环氧树脂固化物Tg的影响、有机硅改性剂对固化物线胀系数和的影响。从所合成的上述有机硅改性环氧树脂的性能研究结果分析,可得出以下结论:脂肪族二官能度端环氧基聚二甲基硅氧烷及含酚羟基的二官能度有机烷氧基硅烷的加入均使固化物的玻璃化温度出现不同幅度的降低。有机硅分子中引入刚性较大的酚羟基,并未改善改性物玻璃化温度降低的现象,这可能与酚羟基参与环氧树脂的固化反应,影响了双氰胺的充分固化有关。


(本站记者)






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