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[新闻]EP专题有机硅四改性双酚F环氧树脂6

2022-05-26 来源:承德机械信息网

EP专题:有机硅(四)改性双酚F环氧树脂6

环氧树脂20世纪40年代出现以来,日益受到人们的广泛重视,目前已广泛应用于塑料、涂料、机械、国防等许多领域。近年来其应用扩展到结构胶粘剂,及半导体封装、纤维强化材料、层压板、铜箔、集成电路等领域。环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性,以及易加工成型、成本低廉等优点。然而由于其三维立体状结构、分子链间缺少滑动,碳-碳键、碳-氧键键能较小表面能较高,带有的一些羟基等使其内应力较大,发脆、高温下易降解、易受水影响。有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候,低温性能好、表面能低、介电强度高等优点,但是其制造成本较高,力学性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差。有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。目前有机硅改性环氧树脂,方法主要有共混与共聚两类。共聚是利用有机硅上的活性端基,如羟基、氨基、烷氧基与环氧树脂中,环氧基、羟基进行反应生成嵌段高聚物,从而解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定和柔性的Si-O链,提高环氧树脂的断裂韧性;但与环氧基反应引入有机硅链段,不但消耗了环氧基使固化络交联度下降,且大分子柔性链段的引入,也降低了环氧树脂的刚性,因此增韧的同时伴随着耐热性(Tg)的下降。

由表中结果可见,含刚性基团的3,3’-二羟基苯氧基硅烷的加入也可在一定范围内降低固化物的线胀系数,降低内应力指数,提高抗开裂指数。3,3’,3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚也可降低固化物的性能,实验结果如表5所示。

表53,3’.3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚对固化物性能的影响

ω(三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚)/%

α(/℃)

Ef·α(105Pa/℃)

δf/Ef·α(103℃)

0

4.31

1.45

0.763

20

3.50

1.12

1.161

由表中结果可见,与未改性固化物相比,3,3’,3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚的加入可使线胀系数降低约20%,内应力指数降低约20%,抗开裂指数提高近50%,说明固化物的韧性有较大幅度的提高。图1中改性固化物与未改性固化物断裂表面的电镜照片,也反映了有机硅改性剂的这种增韧效果。

由图1可见与未改性树脂相比,有机硅改性环氧树脂固化物断裂破坏表面断裂方向趋于分散,呈现韧性断裂特征。

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