收藏本站
《大连理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型含硅、磷的脂环族环氧树脂合成及性能研究

刘万双  
【摘要】:作为环氧树脂的一个分支,脂环族环氧树脂具有单体粘度低、耐热性好、机械模量高、电性能优异以及抗紫外辐射等特点,在微电子封装、户外绝缘材料、活性稀释剂、塑料模具、涂料、粘合剂等领域得到了广泛应用。本文以提升脂环族环氧树脂的性能为目的,从引入特定功能基团和调节环氧交联密度着手,设计并合成了一系列新型含硅、磷的脂环族环氧化合物,通过多种测试手段对环氧单体及固化物的性能进行了表征,重点研究了这一系列环氧树脂结构与性能之间的关系。 赋予环氧树脂以可修复性不仅是一个学术问题还具有可观的经济价值。以三氯氧磷、二氯磷酸苯酯以及3-环己烯-1-甲醇为主要原料合成了两种含磷并分别具有2、3官能度的可热修复脂环族环氧化合物Epoxide-Pl及Epoxide-P2。通过FTIR、1HNMR、31P NMR、质谱(HRMS)对产物的结构进行了表征。两种含磷环氧与甲基六氢苯酐(MHHPA)进行热固化后,固化物的物理性能通过差热扫描分析(DSC)、动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、FTIR、分子模拟、极限氧指数(LOI)测试等手段进行了表征,重点讨论了固化物的热降解行为及机理。结果表明,三官能度的Epoxide-P2固化物具有较高的交联密度,玻璃化转变温度高达227℃。两种含磷环氧固化物在加热到220-280℃时可迅速降解,并在260℃等温条件下分别只需3分钟和8分钟便可失重约70%,满足热解型可修复环氧树脂对降解温度和降解速率的要求。另外,两种含磷环氧酸酐固化物LOI值相比商品化脂环族环氧ERL-4221提高了近30%。 为满足电子封装应用中对高流动性及高耐热性脂环族环氧树脂的需求,以苯基甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷及3-环己烯-1-甲醇为主要原料,合成了二种新的含硅脂环族环氧化合物Epoxide-Sil及Epoxide-Si2。通过FTIR,1H NMR,29Si NMR, HRMS对产物的结构进行了表征。将二种含硅环氧与MHHPA进行热固化,采用Kissinger模型研究了两种环氧单体和MHHPA固化反应的非等温固化动力学。通过DSC、DMA、热机械分析(TMA)、TGA、吸湿率测试对两种环氧固化物的物理性能进行了表征。结果表明,Epoxide-Sil及Epoxide-Si2为无色透明的低粘度液体,室温下其粘度值分别为340mPa.S和290mPa.S。相比二官能度的Epoxide-Sil,三官能度的Epoxide-Si2固化物交联密度由0.82×10-3mol/cm3提高到4.08×10-3mol/cm3,玻璃化转变温度由157℃提高到228℃。 为进一步研究脂环族环氧树脂交联密度对其物理性能的影响,以二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、四氯化硅以及3-环己烯-1-甲醇为主要原料合成了四种新的并分别具有2-4官能度的脂环族环氧化合物Epoxide-Si3~Si6。通过FTIR,1H NMR, 29Si NMR, HRMS对产物的结构进行了表征。四种含硅环氧与MHHPA进行热固化后,采用DSC、DMA、广角X射线衍射(WAXD)、热机械分析(TMA)、TGA和吸湿率测试对四种环氧固化物的物理性能进行了表征,重点讨论了环氧固化物的动态力学行为、热膨胀性、热稳定性及吸湿性与环氧微观结构之间的关系。结果表明,交联密度对环氧固化物的物理性能具有显著影响。相比二官能度环氧Epoxide-Si3,四官能度环氧Epoxide-Si6固化物的交联密度从0.45×10-3mol/cm3提高到9.64×10-31mol/cm3,玻璃化转变温度从133℃提高到237℃,而热膨胀系数从6.44×10-5/K降低到4.83×10-5/K。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 江镇海;;我国环氧树脂市场前景分析[J];化工统计与信息;2001年22期
2 贾崇明;新型脂环族环氧树脂702~#的试制[J];工程塑料应用;1973年01期
3 郭尚池;;新型的海因环氧树脂简介[J];绝缘材料;1984年05期
4 郑亚萍,宁荣昌,乔生儒;TDE—85/DDM固化体系性能研究[J];纤维复合材料;2001年01期
5 ;无溶剂浸渍环氧树脂满足高铁要求[J];塑料工业;2010年09期
6 蔡永源;;国外环氧树脂技术进展[J];化工新型材料;1993年08期
7 沈敏敏,哈成勇;脂环族环氧树脂的合成[J];广州化学;2000年01期
8 郑亚萍,宁荣昌;TDE-85/DDM固化体系性能研究[J];纤维复合材料;2000年03期
9 丁有容;;第五章 环氧树脂[J];粘接;1984年04期
10 李子东;;反应型环氧树脂增韧剂性能优良[J];粘接;2009年11期
11 ;陶氏提高欧美环氧树脂市场售价3月1起执行[J];化工中间体;2006年02期
12 早濑修二;周俊银;;光固化环氧树脂[J];绝缘材料;1987年02期
13 郑亚萍,宁荣昌,乔生儒;TDE—85/芳香族胺固化体系动力学研究[J];宇航材料工艺;2000年04期
14 王祖德;;环氧树脂的固化过程(上)[J];绝缘材料;1980年01期
15 梅允福;季刚;;加速耐高温耐紫外线脂环族环氧树脂R-122的开发[J];塑料工业;2006年11期
16 钱震宇,徐军,李金美,张娇月,郭宝华,余皓,陈晓康;脂环族环氧树脂扩链PA 1010[J];合成树脂及塑料;2004年02期
17 胡玉明;环氧树脂的可燃性与耐热性[J];塑料工业;1983年02期
18 杨晔;徐敏虹;沈强;何剑锋;;脂环族环氧树脂的光固化研究进展[J];浙江化工;2010年08期
19 狩野勇;吴炳川;;已固化环氧树脂分析方法的研究[J];绝缘材料;1980年02期
20 李丽娟,沃善康,张忠武,董金伟,于浩;脂环族环氧化物的合成与应用(1)──脂环族环氧树脂性能及其固化机理[J];热固性树脂;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 樊庆春;邹密;刘亮;黄茂喜;;新型脂环族环氧树脂的制备与性能[A];第十四次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会长三角地区分会第一届学术交流会论文集[C];2010年
2 樊庆春;何勇;黄茂喜;张露;;脂环族环氧树脂的紫外光固化性能[A];第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2009年
3 张喆;刘晓波;王铮;于浩;;特种环氧树脂灌封料的研究[A];第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2009年
4 陈声锐;;颜料体积浓度与环氧固化物性能的关系[A];第五次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1993年
5 棘云飞;;APG专用固化剂其技术质量指标对固化物性能的影响[A];第十五次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会华中地区分会第十三次学术交流会论文集[C];2011年
6 肖卫东;郝惠军;;EPPD对环氧树脂二乙烯三胺固化物性能的影响[A];第十二次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2007年
7 何双林;杨浴;屈铠甲;;CDR-0122脂环族环氧树脂(二氧化双环戊二烯)的合成与应用[A];第十四次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会长三角地区分会第一届学术交流会论文集[C];2010年
8 何履平;;环氧树脂固化物性能与固化条件的关系[A];第四次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1991年
9 肖卫东;何培新;李剑;;DBP对环氧树脂胺加成物固化活性的影响[A];第九次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2001年
10 王合情;曹诺;王波;肖卫东;;油酸对环氧树脂的改性研究[A];第十二次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 王雄伟;特种环氧树脂填补国内空白[N];中国化工报;2004年
2 蔡永源;需求日广 新品迭出[N];中国化工报;2001年
3 郭伟凯;电子封装用环氧树脂凸现商机[N];中国化工报;2003年
4 吴群;UV油墨的组成[N];中国包装报;2006年
5 郭虹;双组份聚氨酯粘合剂的化学组成与性能[N];中国包装报;2002年
6 李晓岩;碳纤维复合材料应用研究获进展[N];中国化工报;2005年
7 ;碳纤维复合材料应用研究获新突破[N];中国高新技术产业导报;2005年
8 建文;国内木器涂料三大方向[N];中华建筑报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘万双;新型含硅、磷的脂环族环氧树脂合成及性能研究[D];大连理工大学;2011年
2 宋宁;含硅、氮、硼元素耐高温芳基乙炔树脂及其复合材料的研究[D];华东理工大学;2012年
3 洪晓斌;双酚F环氧树脂的有机硅改性及低粘度固化体系研究[D];国防科学技术大学;2009年
4 熊需海;新型含酞侧基双马来酰亚胺及其改性树脂体系的研究[D];大连理工大学;2012年
5 信春玲;聚苯并噁嗪的非均相结构及其碳纤维复合材料的固化动力学和界面性能研究[D];北京化工大学;2005年
6 任华;新型耐热、阻燃环氧树脂及固化剂的合成和性能研究[D];浙江大学;2008年
7 郑芸;环氧真空压力浸渍绝缘树脂的制备与性能[D];上海交通大学;2008年
8 傅祺;超支化聚酯的合成与表面修饰及其光敏性能研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 王芳;环氧树脂新型固化体系及其碳纳米管复合材料的研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 艾常春;硅芯片封装用球形SiO_2与环氧树脂复合材料的制备工艺与性能研究[D];武汉大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔺晓博;脂环族环氧树脂合成、光固化与热降解性能研究[D];大连理工大学;2008年
2 张志森;新型含磷脂环族环氧化合物的合成及其性能研究[D];湖南大学;2006年
3 黎朝;脂环族环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯涂料的研究[D];华东理工大学;2012年
4 孙兰兰;柔性脂肪侧链环氧树脂的合成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2008年
5 蔡喜庆;侧酮肟基聚硅氧烷的制备与性能研究[D];北京化工大学;2011年
6 赵鑫;腈基树脂改性环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D];电子科技大学;2012年
7 郭晶;四酚基乙烷环氧树脂的合成及性能研究[D];北京化工大学;2011年
8 刁岩;低粘度双酚F环氧树脂固化体系的研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 白向鸽;含硅阻燃环氧树脂固化剂的合成及固化性能研究[D];武汉理工大学;2011年
10 许元花;新型环氧体系的耐热耐湿性研究[D];湖南师范大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978