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含芴结构环氧树脂的合成及其性能研究

戴珍  
【摘要】: 随着微电子技术以及微电子封装技术的发展,环氧塑封料以其高可靠性、低成本、生产工艺简单等特点,占据了整个微电子封装材料95%以上的市场。随着全球环境保护呼声的日益高涨以及集成电路工业对于电子封装材料性能要求的不断提高,传统的环氧塑封料正面临着巨大的挑战。因此,研制和开发新型的环氧塑封料是电子封装行业的迫切需要。 本论文从分子结构设计的角度出发,合成双酚芴型环氧树脂(DGEBF)。通过FT-IR、~1H-NMR和MS进行表征,证实产物结构与我们的目标产物一致。为了更好的研究芴结构对于树脂性能的影响,我们选用了含有芴结构的二元胺(FDA)和4,4-二氨基二苯基甲烷(DDM)分别固化普通双酚A型环氧树脂(DGEBA)和含芴结构的环氧树脂,形成四种树脂体系。我们采用非等温DSC法研究了四种固化反应体系(DGEBF—DDM、DGEBF—FDA、DGEBA—DDM、DGEBA—FDA)的反应动力学。通过研究发现随着芴结构含量的增加,体系中固化反应的表观活化能E随之增大,速率常数k随之减小,反应级数n都相同,并且芴结构处于固化剂中对反应的影响更加明显。同时根据非等温DSC曲线及不同固化时间下Tg的对比,确定了四种体系的最佳固化条件。通过TGA及裂解气相色谱仪研究固化后树脂的热性能,双酚芴型环氧树脂的热分解活化能和残炭率较双酚A型环氧树脂有显著提高,并且四种树脂体系的裂解机理相似。通过DMA分析发现,随着芴结构含量的增加,体系的玻璃化温度明显上升,并且当芴结构处于基体树脂时对玻璃化温度的提高效果更加显著。通过一系列研究发现在分子结构中引入芴结构后能够有效改善树脂的耐热性,热稳定性及其阻燃性能。


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