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环氧树脂是应用最广泛的热固性树脂材料,具有良好的粘接性、耐磨性、化学稳定性、电绝缘性以及收缩率低、易加工成型、成本低廉等特点,在电子封装、轻工、建筑、机械、航天航空等领域得到广泛应用。但环氧树脂同样也存在着诸多缺陷,限制了它的进一步应用:由于固化后交联密度高,存在很大的内应力,质脆,耐冲击性能差;容易燃烧,阻燃性能差;耐水性能较差,易吸水。聚膦腈主链由磷、氮原子交替组成,是一类有特殊性能的有机无机杂化分子。其中,环三膦腈分子因为低的表面能、磷-氮元素的协同阻燃效果、侧基的高反应活性、高耐热性等优点,在聚合物改性方面有重要作用。本文设计合成了基于膦腈的固化剂使得环氧树脂基体的阻燃性、耐水性、耐热性都有了较大的提高,可以作为优良的电子封装材料。另外,纳米技术的日趋发展,为我们提供了利用聚膦腈纳米材料来增强环氧树脂基体的可靠依据,本文成功制备了具有优良的综合性能的聚膦腈纳米管/环氧树脂复合材料,其机械性能、耐热性能都有所提高。具体的研究内容如下:1.成功合成了一种新颖的环氧基团修饰的聚膦腈纳米管,并用它来增强增韧环氧树脂基体,确定了复合材料的固化工艺条件为:100℃下2小时,150℃下3小时,250℃下3小时。成功制备了新颖的聚膦腈纳米管/环氧树脂复合材料。在聚膦腈纳米管添加量为0.1%时,所得到的复合材料的冲击强度和拉伸强度分别达到最高值53kJ/m2和84MPa,比纯环氧树脂材料分别提高了76.7%和25.4%。同时,随着聚膦腈纳米管的加入,复合材料在800℃的残余率明显提高,最大失重温度也逐步提高,并且最大失重率有明显的降低。2.成功合成了基于膦腈的且含有联萘基团的环氧树脂氨基固化剂,确定了其固化环氧树脂E618的工艺条件:起始固化温度85℃,恒温固化温度163℃,后固化温度216℃。在氨基管能度与环氧官能度之比为1.2:1时,得到的材料具有最好的耐水性,同时具有较好的耐热性能。用膦腈固化剂固化的环氧树脂材料耐热性明显提高,5%失重时温度达到318℃,10%失重时温度达到376℃,膦腈固化剂的引入有效提高环氧树脂基体本身的成炭能,800℃时的残余率高达64%,;制备的材料具有优异的耐水性能,饱和吸水率仅为0.57%,其表面疏水性能也有显著的提高;材料的阻燃性能达到UL94标准V-0级,且其体积电阻率也有所提高,并且由于耐水性的提高,在达到饱和吸水的情况下,仍然保持很好的绝缘性能。