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改性环氧树脂的导热、耐热及光学性能研究

万正国  
【摘要】: 环氧树脂是一种用途非常广泛的热固性树脂,在电子行业作为封装材料使用。环氧树脂吸湿性好、热膨胀系数小、耐化学腐蚀,但其导热性、光学性能、热稳定性尚有不足之处,因而作为封装村料受到了一定限制。本文采用二氧化硅、纳米氧化镁对环氧树脂进行改性,以期用于发光二极管(LED)封装材料。 本文采用高分子保护沉淀法制备了纳米氧化镁。以氯化镁为原料,碳酸钠作沉淀剂,聚乙烯醇(PVA)为高分子保护剂,制备出氧化镁的前驱物,经离心、真空干燥,在973K下锻烧,制得了纳米氧化镁粉体,平均粒径为40~50nm,面心立方结构,基本呈球形,分散性较好。 本文通过填充SiO_2提高了固化物的导热率和耐热性。采用导热仪和热分析仪研究对其导热性、耐热性能进行了表征。实验结果表明,SiO_2的体积分数的增加,固化物导热增加,当SiO_2的体积分数达到50%时,导热率达到0.677 W·m~(-1)·K~(-1),约为未添加SiO_2的2.5倍。同时耐热性有所提高,其中初始分解温度提14K,终止分解温度提高了19K。研究了环氧树脂的组分、固化剂、稀释剂、热氧稳定剂及工艺温度对固化物透明性的影响,得到了光学性能很好的固化物。 采用纳米氧化镁对环氧树脂AB胶进行填充改性,实验证实,固化反应后的产物,导热、耐热及光学透明性能均有所增加。随MgO的含量增加,固化物的热导率相应增加;透光性能随MgO含量的增加呈现极值变化,填充量为0.2%时,固化物的透光率最大,继续提高MgO的含量固化物的透光率下降;添加MgO填料同时改善了热稳定性,初始分解温度提高。


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