PCB基板用高耐热双环戊二烯环氧树脂的合成及性能

本文以双环戊二烯、邻烯丙基苯酚、环氧氯丙烷为原料,合成了高耐热的邻烯丙基苯酚-双环戊二烯环氧树脂,采用红外光谱、凝胶色谱对其结构进行表征;分别采用双酚A酚醛树脂、苯并噁嗪树脂及活性酯对环氧树脂进行固化,压制了PCB基板,采用差示扫描量热及热失重分析对体系的固化行为进行研究,测试了板材的力学性能、介电性能及吸水性能,并将其与苯酚-双环戊二烯环氧树脂的固化体系进行了对比。结果表明:邻烯丙基苯酚-双环戊二烯环氧树脂较苯酚-双环戊二烯环氧树脂具有更高的耐热性(玻璃化转变温度Tg和5%热失重温度Td5%较高)、弯曲强度、冲击强度、高温弯曲强度保持率以及更优的介电性能和更低的吸水率。

含磷双环戊二烯酚醛固化剂的合成及固化环氧树脂的性能

合成了一种含磷酚醛型环氧树脂固化剂DCPD-DOPO,通过红外光谱和核磁共振谱对其化学结构进行了表征,采用凝胶渗透色谱测量了其相对分子质量。以DCPD-DOPO、苯酚型酚醛树脂(PF8020)或其复合物为固化剂,双酚A环氧树脂(DGEBA)为基料,制备了不同磷含量的阻燃环氧树脂。通过热重分析、差示扫描量热分析研究了环氧树脂固化物的热性能和阻燃性能;通过极限氧指数(LOI),垂直燃烧实验和锥形量热法研究了固化后环氧树脂固化物的燃烧特性。结果表明,DCPD-DOPO固化的环氧树脂的LOI可达31.6%,垂直燃烧性能达到UL94 V-0级,玻璃化转变温度(T_g)为133℃。采用DCPD-DOPO与PF8020复合物固化的环氧树脂的T_g提高到138℃以上,LOI值略有降低,但仍能通过UL 94V-0测试。DCPD-DOPO与PF8020添加DCPD-DOPO后,复合固化的环氧树脂的热释放速率峰值及总释热量较PF8020固化的环氧树脂大幅度降低。此外,还用Kissinger法对环氧树脂固化反应动力学进行了研究。

SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料性能研究

为拓宽SiO_(2)气凝胶(SA)的应用领域,以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂,采用常压干燥法,逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合,制备出SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料,通过傅立叶变换红外光谱、比表面积、孔径及力学性能测试,研究了SA、EP对PF隔热性能、力学性能的影响。结果表明:环氧树脂嫁接到酚醛树脂分子中,可改善酚醛树脂的力学性能,当环氧树脂添加量为20%时,最大拉伸强度提高了66%,最大弯曲强度提高了62.5%;当SiO_(2)气凝胶添加比例为1%时,SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料的导热系数最小,低至0.3185W/(m·K),隔热性能相比酚醛树脂提升16.14%,为SiO_(2)气凝胶推广应用提供了理论依据。

苯酚双环戊二烯环氧树脂的合成与固化性能研究

以苯酚和双环戊二烯为原料，通过Friedel—Crafts反应，合成了双环戊二烯酚树脂（DPR）。用环氧氯丙烷对该树脂进行环氧化，还制得了含有双环戊二烯结构的环氧树脂（DER）。系统地考察了合成反应的条件。所得环氧树脂的最大环氧值为0．31～0．35，有机氯含量小于0．02mol／100g。以甲基六氢苯酐（MeHHPA）为固化剂时，该树脂在180℃的条件下固化3．5h时，环氧开环的转化率大于92％。DSC的分析表明DER与双酚A环氧树脂E51混合（质量比为1：1）后，固化树脂的玻璃化转变温度Tg比E51固化树脂的玻璃化转变温度高15℃。

环氧树脂改性双环戊二烯型氰酸酯树脂固化反应性

采用凝胶试验、FTIR和DSC等手段研究了环氧E-51与双环戊二烯型氰酸酯（DCPDCE）共聚体系的固化反应性以及阶梯固化过程中一OCN基、三嗪环、唑啉、嗯唑啉酮的变化情况。结果表明，环氧树脂既能够催化氰酸酯本身三聚成环反应，又对氰酸酯三聚成环反应有稀释作用。当环氧树脂含量（环氧占混合物总量的质量百分比）大于5wt％时，催化效果增加不明显，稀释作用加强；当环氧树脂含量约为25wt％时，以上两种作用效果基本平衡，改性体系的固化反应活性和纯DCPDCE相当。阶梯固化时，低温阶段（160～180℃）主要发生生成三嗪环和唑啉的反应，高温阶段（200-220℃）主要发生三嗪环和唑啉向嘌唑啉酮的转化反应。另外，～OCN基的低温转化率随着环氧树脂含量的增大而提高，固化树脂的最终结构组成和环氧树脂的含量有关。

二氧化双环戊二烯环氧树脂/聚氨酯互穿聚合物网络的制备与性能研究

制备了新型二氧化双环戊二烯环氧树脂(DCPDE)/聚氨酯(PU)互穿聚合物网络(DCPDE/PU IPNs)。采用红外光谱法对互穿聚合物网络的结构进行了表征。对不同固化体系的热稳定性、力学性能和涂膜的微观形貌进行了研究。研究结果表明:互穿聚合物网络的形成,提高了二氧化双环戊二烯环氧树脂的弯曲强度、附着力和耐冲击性。固化剂的加入改进了聚氨酯/环氧树脂互穿网络的耐热性能。增韧改性后的环氧树脂比改性之前的环氧树脂呈现明显的两相结构。

双环戊二烯邻甲酚环氧树脂的合成与表征

以邻甲酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯邻甲酚酚醛树脂(DPR),该树脂用环氧氯丙烷进行环氧化制备出双环戊二烯邻甲酚环氧树脂(DER)。所得环氧树脂的环氧值为0.33,结构也得到了表征。分别以甲基六氢苯酐(MeHHPA)和聚酰胺651作为固化剂,通过DSC考察了该树脂的固化,固化温度峰值分别为141℃和168℃。在双酚A环氧树脂E51中添加不同比例的所制备的双环戊二烯邻甲酚环氧树脂DER,发现固化树脂的玻璃化转变温度Tg同单纯的E51固化树脂相比提高约20℃。

二氧化双环戊二烯环氧树脂／聚氨酯互穿聚合物网络的制备及其性能

以N-对羧基苯基马来酰亚胺(CPMI)和乙二醇单双环戊二烯基醚(EMDCPE)为单体合成了新型共聚物(CPMI-co-EMDCPE),将其作为二氧化双环戊二烯环氧树脂(DCPDE)/聚氨酯(PU)互穿聚合物网络(IPNs)体系的固化剂,以期改善互穿聚合物网络之间的相容性和热性能。采用红外光谱法对固化剂及互穿聚合物网络的结构进行表征。对不同固化体系涂膜的热稳定性、力学性能和微观形貌进行了研究。研究表明,互穿聚合物网络的形成,提高了二氧化双环戊二烯环氧树脂的弯曲强度、附着力和抗冲击强度。新型固化剂的加入普遍提高了二氧化双环戊二烯环氧树脂/聚氨酯互穿聚合物网络的耐热性能,增韧改性后的环氧树脂呈现明显的两相结构。

含双环戊二烯和萘环的特种环氧树脂制备与性能

以1-萘酚和双环戊二烯(DCPD)为主要原料,合成1种新型含萘环和DCPD结构的环氧树脂(NDEP),通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(NMR)测试,结果表明产物结构与理论产物结构相同。NDEP相对分子质量为1 683,热分解温度为352℃,线形酚醛树脂固化后产品的吸水率为0.917%,大大低于邻甲酚醛环氧树脂固化物的吸水率。

高性能环氧树脂二氧化双环戊二烯的制备

以H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2为催化剂,H_2O_2为氧源催化氧化双环戊二烯环制备了高性能环氧树脂二氧化双环戊二烯。考察了催化剂用量、反应物料比、反应温度、反应时间及反应溶剂等条件对环氧化反应的影响。适宜的工艺条件为:三氯甲烷为溶剂,0.5 g负载量30%的H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2为催化剂,n(C_(10)H_(12)):n(H_2O_2)= 1:3,反应温度60℃,反应时间12 h。在此条件下,反应物的转化率可达到68.9%,二氧化双环戊二烯的选择率达到97.2%.该催化剂重复使用3次后,催化活性依然保持很好。产物经质谱分析为目标产物,并利用红外光谱、微孔测量仪对催化剂结构、性能进行了表征。

二氧化双环戊二烯环氧树脂固化工艺研究

影响二氧化双环戊二烯环氧树脂(DCPDE)固化的主要因素为固化剂、促进剂、固化温度和时间等。采用热重分析(TGA)法、红外光谱(FT-IR)法和X射线衍射(XRD)法等手段对固化物的性能进行表征,系统研究了各因素对DCPDE固化特性的影响。结果表明:DCPDE的固化工艺可采取程序升温的方式,即"120℃/6 h→160℃/6 h→200℃/8 h";以顺酐为固化剂、甘油为促进剂时,DCPDE固化物的热稳定性较高,并且色泽均一;固化体系的最佳配比为n(DCPDE)∶n(顺酐)∶n(甘油)=1∶1∶0.3。

双环戊二烯酚型环氧树脂的固化反应研究

研究了ＤＣＰＤ酚环氧树脂与酸酐及胺类固化剂的固化反应活性。通过ＤＳＣ热分析方法表征了ＤＣＰＤ酚环氧树脂与甲基六氢苯酐（ＭｅＨＨＰＡ）及４，４’－二氨基二苯甲烷（ＤＤＭ）的固化反应过程，测定了反应热焓，并分析了固化温度、时间及固化剂结构等因素对ＤＣＰＤ酚环氧树脂凝胶时间及固化度的影响；探讨了温度、时间对ＤＣＰＤ酚环氧树脂固化反应活性的影响。

环氧树脂/双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂共聚体系固化动力学研究

采用Ozawa方法和Kissinger方法研究了环氧树脂和双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂(DCPDCE)共聚体系的固化动力学,并计算了活化能、指前因子、不同温度下的反应速率常数和共聚物的总反应级数。研究结果表明,体系中加入环氧树脂后,提高了体系的反应活化能,明显降低了室温时的反应速率常数,而对固化温度(180℃)时的反应速率常数影响不大。不同环氧树脂含量的共聚体系固化反应级数均接近1级反应。

酚醛树脂和环氧树脂改性透水混凝土性能演变规律研究

为制备高性能透水混凝土,在透水混凝土中分别掺入不同含量的酚醛树脂和环氧树脂,通过测试透水混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性能及透水系数来分析其性能的演变规律。结果表明,随着2种树脂掺量的增加,透水混凝土的7、28 d的抗压强度、抗折强度先增加而后逐渐降低;透水混凝土的质量损失率和抗压强度损失率先减小而后逐渐上升;透水混凝土的渗水系数增加。2种树脂均能有效提高透水混凝土的4种性能,并且环氧树脂比酚醛树脂的效果更好。酚醛树脂的最佳掺量为2%,环氧树脂的最佳掺量为3%。

丙烯酸酯改性双环戊二烯酚型环氧树脂及其性能研究

通过FT -IR光谱表征了丙烯酸酯改性的DCPD酚型环氧树脂 /DDM体系结构 ,并通过测定改性体系的凝胶时间和分析凝胶时间的影响因素 ,研究了该体系的反应特性。同时 。

硼酚醛环氧树脂共混体系制备基纳米碳纤维的研究

采用了共混静电纺丝法制备了硼酚醛环氧树脂基纳米碳纤维。在纺丝液的配制中选择硼酚醛树脂(BPF)和环氧树脂(EP)为原料,聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)为纺丝助剂,乙醇为溶剂。静电纺丝后采用阶梯式加热法进行固化处理,固化后在管式炉里进行碳化处理。多次实验对比分析后发现:BPF/EP共混纺丝液的最佳配比为BPF/EP=95%/5%,纺丝液浓度为40%,且在20 kV纺丝电压、1 ml/h推进速率、20 cm纺丝距离下纺丝效果最佳。在该最佳纺丝液配比以及纺丝工艺条件下制备出的BPF/EP纳米基碳纤维经表征检测:在1000℃下残炭率可达到64%左右,碳纤维结构方面比表面积为811.242 m^(2)/g,总孔容0.288 cm^(3)/g,其中微孔孔容为0.281 cm^(3)/g,平均孔径为0.590 nm。

酚醛/环氧树脂凝胶注模成型制备反应烧结碳化硅

为了探究一种低成本、环保的反应烧结碳化硅材料成型方法,以SiC细粉和微粉、酚醛树脂和环氧树脂为主要原料,四甲基氢氧化铵为分散剂,配制固相质量分数为55%,酚醛树脂质量分数分别为13.5%、18%、22.5%及27%的SiC陶瓷泥浆,采用凝胶注模成型制成坯体,坯体经固化、800℃保温2 h热处理后,在真空条件下1760℃保温3 h制备反应烧结碳化硅材料。研究了坯体的固化机制及酚醛树脂加入量对试样显微结构、物相组成和物理性能的影响。结果表明:1)坯体固化机制为酚醛/环氧树脂中羟甲基与芳环的邻对位氢发生缩合反应交联,形成了较高强度的结合网络。2)随着酚醛树脂加入量的增加,树脂体系裂解残碳与熔融硅反应,烧后试样的常温抗折强度先增加然后降低。当酚醛树脂加入量为18%(w)时,烧后试样常温抗折强度最高,为79.9 MPa,此时试样的显气孔率和体积密度分别为1.1%、2.88 g·cm^(-3)。

双酚A型环氧树脂(E-51)改性二氧化双环戊二烯(CDR-0122)的性能研究

采用双酚A型环氧树脂(E-51)对耐高温环氧树脂体系二氧化双环戊二烯(CDR-0122)进行了改性处理。分析了E-51改性前后的物理特性,考察了改性前后浇铸体的冲击性能、弯曲性能和玻璃化转变温度,以及树脂基玻纤复合材料的基本力学性能。实验结果表明,E-51与CDR-0122有良好的相容性,且CDR-0122和E-51/CDR-0122树脂体系都应密封保存。添加E-51后浇铸体的冲击强度和弯曲强度分别提高了141.48%和52.38%,玻璃化转变温度下降了2.73%;E-51改性后的树脂基玻纤复合材料的弯曲强度和拉伸强度分别提高了20.5%和19.1%。

环氧树脂改性聚双环戊二烯及其碳纤维复合材料的制备与表征

本文在双环戊二烯单体/Grubbs二代催化剂体系中加入双酚A型环氧树脂配套甲基纳迪克酸酐固化剂,通过逐步升温聚合得到环氧树脂/聚双环戊二烯(PDCPD)共混物。利用接触角测量仪、差示扫描量热仪(DSC)、红外光谱仪(FT-IR)、力学试验机和扫描电镜(SEM)对环氧树脂改性PDCPD进行了表征。研究结果表明:加入10 phr环氧树脂的DCPD单体与碳纤维织物表面接触角由83.2°降低至22.6°,润湿性得到明显改善;环氧树脂改性PDCPD相比于纯PDCPD,玻璃化转变温度由124.7℃提升至133.2℃;改性PDCPD红外光谱中未发现环氧官能团(913 cm^(-1)),说明混合体系中环氧树脂反应完全;力学性能测试结果表明改性后PDCPD弯曲强度提升13.3%,断裂韧性降低11.0%,微观结构显示环氧树脂固化物呈直径小于2μm的微球均匀分布在PDCPD内部;利用湿法模压制备的改性PDCPD/碳纤维复合材料层间剪切强度由8.2 MPa提升至15.1 MPa,断面结构显示环氧树脂的加入有效改善了PDCPD对碳纤维的附着力。

环氧树脂及酚醛树脂黏度对环氧塑封料性能的影响

以联苯多芳香型环氧树脂为基体、联苯多芳香型酚醛树脂为固化剂,制备了5种环氧塑封料。通过电热盘、毛细管流变仪、邵氏热硬度仪、动态热机械分析仪、万能拉伸试验机和超声波扫描仪等对环氧塑封料进行表征。结果表明,当环氧树脂的黏度从1.2 Pa·s提高到3.7 Pa·s、酚醛树脂的黏度从0.8 Pa·s提高到1.5 Pa·s时,环氧塑封料的凝胶化时间从31 s下降到22 s;螺旋流动长度从137.16 cm下降到88.90 cm,降低了35.2%;环氧塑封料的黏度从19.6 Pa·s提高到35.8 Pa·s,提高了82.7%;内部气孔从20个减少到4个。这些变化说明环氧塑封料的黏结性降低、模量提高。环氧树脂黏度对环氧塑封料性能的影响大于酚醛树脂黏度。