改性聚三唑胶黏剂的制备与性能

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作为一种新型的树脂体系,聚三唑树脂具有诸多优点,例如固化温度低、力学性能优、耐热性能好等。研究发现,作为胶黏剂,聚三唑树脂由于结构中存在大量的苯环、三唑环等刚性结构并且交联密度高,使得其具有优良的耐热性能,但是在常温下的粘结性并不理想。因此,本文从设计聚三唑胶黏剂的分子结构出发,通过引入第三单体来调节聚三唑的交联密度,进而研究改性聚三唑胶黏剂的粘结性、耐热性以及耐湿热老化性的规律并进一步探究了改性聚三唑胶膜的性质。  首先,利用相转移法合成了双酚A二炔丙基醚(BPA),并通过核磁、红外以及元素分析等手段对其结构进行表征。利用合成的BPA与联苯二苄叠氮(BPDBA)、N,N,N,N-四炔丙基-4,4-二氨基-二苯甲烷(TPDDM)反应,制备了改性聚三唑胶黏剂B-PTA,同时研究了单体配比对其固化行为、热性能、粘结性以及耐湿热老化性能的影响。研究表明:随着BPA加入比例的增加,改性聚三唑胶黏剂B-PTA的玻璃化转变温度(Tg)逐渐降低,热分解温度(Td5)基本不变,而在常温下的剪切强度则先增加后降低,其中对铝和铜的剪切强度最大值分别为12.4MPa和11.7MPa,比改性前分别提高19%和43%。同时,改性聚三唑胶黏剂B-PTA具有较好的高温性能,其在200℃下对铝和铜的剪切强度最大值分别为12.7MPa和11.1MPa,比改性前提高26%和23%。与环氧树脂E51/二氨基二苯甲烷(DDM)体系相比,改性聚三唑胶黏剂B-PTA在高温下具有优良的粘结性及耐湿热老化性能。  其次,通过环氧树脂E51与叠氮化钠反应,合成了叠氮化环氧树脂E51-N3,并通过核磁、红外以及元素分析等手段对其结构进行表征。利用合成的E51-N3与BPDBA、TPDDM反应,制备了改性聚三唑胶黏剂E-PTA,同时研究了单体配比对其固化行为、热性能、粘结性以及耐湿热老化性能的影响。结果表明:随着E51-N3加入比例的增加,改性聚三唑胶黏剂E-PTA的Tg逐渐降低,Td5基本不变,并且在常温下的剪切强度逐渐增加,其中对铝的剪切强度最大值为20.9MPa,比改性前提高37%。同时,E-PTA具有较好的高温粘结性,其在100℃、150℃、180℃下的剪切强度分别提高45%、70%、40%,且在200℃下的剪切强度除了E-PTA-3外均大于10MPa。与环氧树脂E51/DDM体系相比,改性聚三唑胶黏剂E-PTA具有优异的高温粘结性及耐湿热老化性。  最后,探究了改性聚三唑胶膜的制备工艺与性能。结果表明:与改性聚三唑胶黏剂相比,胶膜的粘结性基本不变并且在常温及-18℃下具有较好的储存稳定性。
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