三酚基乙烷基高折光率环氧树脂的合成及其性能研究

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环氧树脂因其粘结性强、耐热性好、收缩率小、成本低等优点而被广泛用作LED的封装材料。然而,目前用作LED封装材料的环氧树脂折光率普遍较低,大大影响了LED的出光率和降低了LED芯片的使用寿命,因此设计合成高折光率环氧树脂是非常有意义的研究,具有广阔的应用前景。本文合成了一种含有三个酚基的树脂一三酚基乙烷环氧树脂(E-THPE),探讨了不同合成工艺条件对三酚基乙烷(THPE)得率和E-THPE环氧值的影响,利用红外光谱分析、1H NMR对THPE和E-THPE的结构进行了表征,合成得到的E-THPE环氧值最高达0.529mol/100g,折光率最高达1.6180。选用六氢苯酐(HHPA)和甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,2-甲基咪唑为促进剂,与E44环氧树脂和E-THPE构成四种固化体系,通过非等温DSC技术对固化过程进行了探究,确定了适宜的固化工艺参数,并对其固化动力学进行了分析。针对选定的四种固化体系,分别探讨固化剂用量、促进剂种类和用量对固化物性能的影响。E-THPE和MNA的引入,提高了固化物的折光率、弯曲强度、玻璃化转变温度(Tg),降低了冲击强度,对透光率影响不明显。两种促进剂2-甲基咪唑和苄基三甲基氯化铵(TMBAC)都能一定程度提高固化物的折光率、弯曲强度、冲击强度和Tg。在n(E-THPE):n(MNA)匕值为1:0.8时,E-THPE/MNA/2-甲基咪唑固化物的折光率达到最高为1.6112、弯曲强度达到130.6MPa、冲击强度达到13.8kJ·m-2, Tg随MNA用量增加而不断减小。MNA用量、促进剂种类和用量对透光率影响不明显。采用E44/E-THPE共混改善E-THPE/MNA/2-甲基咪唑固化物的韧性,随着固化体系中E44含量不断增大,固化物的折光率、弯曲强度、Tg有小幅度的下降,但冲击强度得到了增强。
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