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高频印刷线路板用改性氰酸酯性能的研究

梁磊  
【摘要】:本文采用氰酸酯树脂作为主体材料,分别使用环氧树脂和二苯醚树脂对其进行改性制备高频印刷线路板用基体树脂,目的是提高其耐水性能、介电性能以及力学性能等。采用了非等温DSC方法研究了DMBPCN/EP固化体系与BADCy/DPEPh固化体系的固化动力学、确定其理论固化温度;采用红外光谱研究其固化机理;采用TGA和DMA研究DMBPCN/EP和BADCy/DPEPh固化物的耐热性能,并测试了它们的介电性能、耐水性能以及力学性能。探讨了两种体系配方对其性能的影响。主要取得如下重要研究结果。 1、DMBPCN/EP固化体系的表观活化能E为102.43KJ/mol,n=0.98,近似于一级反应。同时利用非等温DSC的方法确定了DMBPCN/EP体系的理论固化温度:固化初始温度为157℃,固化温度为170℃,后处理温度为183℃。 2、随着DMBPCN量的增大,DMBPCN/EP固化产物的Td、Tg明显提高,其介电性能和耐水性能也有明显的提升。可以看出,当DMBPCN/EP固化物反应体系配比DMBPCN:EP=9:1时,在最小程度的损失二甲苯氰酸酯树脂的热性能和介电性能的同时,DMBPCN/EP固化物力学性能大幅提高(当环氧加入量仅为10%时,其弯曲强度就由纯的DBMPCN树脂的70.6MPa增加到108.6MPa,增加了53.8%),且此时耐水性能最高(吸水率仅为0.68%),DMBPCN/EP固化体系综合性能最佳。 3、由红外光谱大致推测出BADCy/DPEPh固化反应机理为:(1)、氰酸酯官能团(-OCN)与DPEPh中酚羟基发生亲核反应生产亚胺基碳酸酯结构。(2)、亚氨基碳酸酯结构与-OCN官能团反应生成三嗪环结构。当DPEPh含量较少时,BADCy/DPEPh固化体系中主要为三嗪环结构,当DPEPh含量较多时,固化体系中主要为亚胺基碳酸酯。 4、BADCy/DPEPh固化产物随体系中DPEPh含量的增多呈现先升后降趋势,当体系中BADCy:BPEPh=8:2时,固化产物的耐水性能和介电性能最佳(100h吸水率为1.15%;介电系数和介电损耗分别为2.9和6.1×10-3)。且BADCy/DPEPh固化产物的介电性能和耐水性能远高于BADCy/EP固化产物。


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