聚苯醚基复合材料的制备与性能研究

发布时间：2021-01-14 17:01

　　5G（The Fifth Generation,5G）通信等应用领域,电子器件向着小型化、多功能化、轻量化的发展对电介质材料对提出了更高的要求。如印制电路板（Printed Circuit Board,PCB）的基板材料,聚苯醚（Polyphenylene oxide,PPO）树脂具备多种优异的性能,在高端印制电路板领域已经应用广泛,且PPO也是PCB重要的基板材料之一。但是目前的PPO基电介质材料已经无法满足电子器件对材料特性化的需求,因此亟需研发具备更多功能化的PPO基电介质材料。本文以PPO基复合材料展开研究,制备具备高介电或高导热性能的PPO基复合材料,并对复合材料的性能进行了研究,具体包括以下内容:以硅烷偶联剂KH560表面改性的氮化硼（BN）和碳纳米管（CNT）为二元填料制备了高导热CNT-BN/PPO三元复合材料,在CNT含量为12 wt%下,研究了BN的含量对复合材料的微观形貌、导热性能及热稳定性的影响。结果表明:KH560可改善无机颗粒（BN和CNT）与有机体系（PPO）的界面不相容性,使得这两者填料能够在PPO树脂中有着更好的分散性;CNT和BN的引入能提升复合材料... 

【文章来源】： 严丹 电子科技大学

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

聚苯醚的分子结构

目前,PPO树脂工业化生产主要采用的仍然是A.S.Hay的氧化偶联技术。氧化偶联技术制备PPO的最主要的原料是2,6-二甲基苯酚(2,6-Dimethyl Phenol),它也是PPO的聚合单体,其单体的获得途径主要有三种:一是从煤焦油,油页岩中分离;二是以间二甲苯为原料,经氯化或者磺化后碱解;三是以苯酚和甲醇等基本化工原料进行合成。氧化偶联技术是先以苯酚和甲醇为原料在550℃~570℃进行烷基化反应从而合成2,6-二甲基苯酚,选用的催化剂多以氧化镁为主体,并添加其他的金属氧化物为辅助,具体反应如下图1-2。此法粗制得到产品后,通过重结晶法点、融化后再缓慢冷却分离法或精馏法精制提纯。在制备得到聚苯醚的单体2,6-二甲基苯酚后,以甲苯为溶剂利用溶液法进行聚合。在这一步反应中,在一种以CuCl和仲胺制备得到的铜-胺络合物催化作用下,向2,6-二甲基苯酚的有机溶液(甲苯)中通入氨气,使2,6-二甲基苯酚进行氧化偶合反应从而得到聚苯醚,具体的反应过程是在催化剂的作用下先生成2,6-二甲基苯氧自由基,再通过偶合生成环己烯酮化合物,最后酮醇化重组得到二聚体?10?,其具体的反应机理如图1-3。

在制备得到聚苯醚的单体2,6-二甲基苯酚后,以甲苯为溶剂利用溶液法进行聚合。在这一步反应中,在一种以CuCl和仲胺制备得到的铜-胺络合物催化作用下,向2,6-二甲基苯酚的有机溶液(甲苯)中通入氨气,使2,6-二甲基苯酚进行氧化偶合反应从而得到聚苯醚,具体的反应过程是在催化剂的作用下先生成2,6-二甲基苯氧自由基,再通过偶合生成环己烯酮化合物,最后酮醇化重组得到二聚体?10?,其具体的反应机理如图1-3。二聚体在氧化作用下再次产生自由基,并能与其他已经存在的自由基偶合,2,6-二甲基苯氧自由基偶合形成醌醚,再经酮醇化就形成三聚体,如图1-4。


本文编号：2977212