论文部分内容阅读
环氧树脂（Epoxy,EP）由于具有优异的耐腐蚀性、化学稳定性、粘接性能、电气绝缘性能、易加工性能和成本低廉等优点，广泛运用于电子电气领域。但由于通用型环氧树脂与一般固化剂（如：酸酐）的固化反应物存在耐热性差和高温介电性能不稳定等缺点，导致其很难满足现阶段电子电气行业提出的更高性能要求，因此改善环氧树脂的耐热性和电气绝缘性势在必行。本文采用3,3＇-二苯基甲烷-双（3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪）（BOZ）分别改性了环氧/酸酐(MeTHPA)/咪唑(2E4MZ）体系和环氧/酸酐体系，以达到改善环氧树脂的耐热性和电气绝缘性的目的。利用FT-IR研究了BOZ改性EP/MeTHPA/2E4MZ体系的固化反应过程，结果表明：BOZ/EP/MeTHPA/2E4MZ体系在固化时，环氧树脂与酸酐在咪唑的促进作用下在100℃时先固化，在150℃固化完全后，苯并噁嗪在180℃之后再发生开环聚合；采用非等温DSC法研究了共混体系的固化动力学，利用Friedman方法和Flynn-Wall-Ozawa方法求出了固化反应的动力学参数，得到了固化动力学数学模型，结果表明数学模型具有较好的适应性。对BOZ改性EP/MeTHPA/2E4MZ体系的性能进行了研究。结果表明：共混体系具有很好的相容性，固化物只一个玻璃化转变温度Tg；随着BOZ含量的增加，共混体系固化物的玻璃态储能模量逐渐增加，Tg略有提高，热稳定性稍有下降，拉伸强度先增大后减小，冲击强度却逐渐降低。介电性能研究表明BOZ的加入可以改善共混体系固化物的介电性能，155℃下的介电损耗角正切tan值从EP/MeTHPA/2E4MZ体系的62.22%，降到了7.83%。利用FT-IR研究了BOZ改性EP/MeTHPA共混体系固化反应过程，结果表明：共混体系在140℃开始固化时，发生的是复杂的三元共聚反应。同样利用非等温DSC法求得了固化反应参数和固化动力学数学模型，研究表明数学模型具有较好的吻合度。对BOZ改性EP/MeTHPA体系的性能进行研究，结果表明：与BOZ/EP/MeTHPA/2E4MZ体系相比，该共混体系固化物具有更高的玻璃化转变温度Tg和更优异的电气绝缘性能、力学性能；共混体系固化物的玻璃态储能模量与热稳定性随着BOZ含量的增加没有明显变化，拉伸强度和冲击强度则先增大后减小。在不同BOZ含量的共混体系中，当BOZ与EP的质量比为4:6时，共混体系固化物的综合性能最好。以BOZ:EP=4:6的BOZ/EP/MeTHPA共混体系为例，研究了酸酐含量对共混体系性能的影响。研究结果表明：酸酐含量为环氧树脂质量的40%时达到最大，在所研究的共混体系中综合性能最优。