环氧导电复合材料的制备及其电铸性能的研究
发布时间：2021-08-20 02:22
搪塑成型由于其属于无应力加工方式,所得产品具有尺寸稳定性好,花纹复制率高,以及不易开裂等特点,因此被广泛的应用于汽车仪表板的制造领域。搪塑模具作为搪塑产品生产的关键部分,其表面纹理质量的优劣直接决定着搪塑制品的性能好坏,而搪塑模具表面质量的好坏又直接取决于搪塑模具的生产工艺,特别是在环氧芯模的制备过程中。环氧树脂具有高度的绝缘性,通常在环氧芯模的制备过程中需要进行导电化处理以满足后续的电铸需求,而常用的导电化处理方式,如喷银,由于喷涂工艺原因,会造成芯模表面的纹理深度变浅,进而影响花纹的质量。本研究将这一问题入手,决定开发出导电性能优异的环氧复合材料,省去电铸前所需的导电化处理工艺,以提高搪塑模具表面的纹理质量。本文首先采用片状银粉（Ag）作为导电填料,经溶液处理后制备出含量不同的复合材料Ag-EP,并利用四探针电阻仪、旋转流变仪、扫描电镜等方法考察填料含量对复合材料性质的影响。研究表明,经混酸（7.2 wt%HCl+19.8 wt%H2SO4）处理后,片状银粉表面碳元素含量降低了79.9%,说明银粉表面的硬脂酸已基本去除,同时片状银粉的电阻...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搪塑模具的制备工艺Figure1.1Preparationprocessofslushmould
第1章绪论31.2.3环氧芯模的发展趋势环氧芯模作为搪塑模具制备过程中的关键一步，它的表面好坏对于搪塑模具的质量来说至关重要[16]。目前，为了解决环氧芯模表面不导电的问题，为了便于下一步的电铸过程，通常需要对其进行表面导电化处理，常用的方法有传统的银镜反应和化学镀银[17-20]，但它们都存在一定的弊端。在传统的银镜反应中，其前处理工艺复杂，涉及除油、粗化、敏化等过程，且在粗化过程中使用强酸和强碱，这对环氧芯模表面的花纹质量有严重的影响。在化学镀银过程中，由于前处理过程造成的环氧芯模表面性质不均一，经常会出现局部漏镀或者镀层厚度不均的情况，这将影响后续电铸镍壳的花纹质量。因此，为了避免后续的导电化处理过程，制备出具有导电功能的环氧芯模是解决现有问题最直接的方法。姚卫国等人[21]提出了通过一步法直接制备出具有导电性的环氧芯模，省去了后续的表面导电处理，同时也避免了后处理对环氧芯模质量的影响。但搪塑模具尺寸较大，在实际生产中不易实现，所以通过分层结构设计，制备出具有多层结构的环氧芯模，如图1.2所示，包括导电层和模具基底两部分，使得环氧芯模兼具良好的导电性和优良的力学性质。图1.2具有多层结构的环氧芯模Figure1.2Epoxymastermoldwithmultilayerstructure1.3环氧树脂1.3.1环氧树脂简介环氧树脂是一种广泛使用的热固性树脂，它的研究始于20世纪30年代，然而在20世纪50年代才开始进行大规模生产和应用[1]。由于环氧树脂具有优良的
吉林大学硕士学位论文4力学性能、良好的尺寸稳定性、高的粘结力等特点，所以得到了迅猛的发展，品类不断增加。到了1970年左右，人们先后开发出酚醛型环氧树脂、卤代环氧树脂等众多种类[22]。进入二十一世纪，随着工业化进程的加速，人们对环氧树脂的需求越来越多，因此被广泛地用于轨道交通、电子电气、机械制造、化工防腐、模具制造等工业领域。环氧树脂主要由低分子量环氧树脂和固化剂两种组分构成，通常固化剂与环氧低聚物发生反应，固化交联形成三维网络结构的聚合物。在实际生产过程中，可以根据服役环境的要求，选择合适的环氧树脂低聚物和适当的固化剂，或者采用相应的改性方法提高环氧树脂的使用寿命[23-25]。1.3.2环氧树脂的分类经过七八十年的发展，环氧树脂已经成为了类种繁多，应用范围广的热固性材之一，因此环氧树脂的分类也越来越多[26]。根据环氧树脂的化学结构以及环氧基团所处的位置，可以将其分为五类，见图1.3所示，其中缩水甘油醚类是工业生产中使用量最大的一类。图1.3常见环氧树脂的化学结构示意图Figure1.3Chemicalstructureformulaofcommonepoxyresin此外，近年来由于社会发展的需要，还开发出了一些新型的环氧树脂，包括海因环氧树脂、酰亚胺环氧树脂以及含有无机元素的其他类环氧树脂[27-32]。以海因环氧树脂为例，它是一种新型特种环氧树脂，主要由海因及其相应的衍生物通过缩水甘油化反应而制得的，分子链中含有杂环乙内酰脲[33]。海因环氧树脂既保
本文编号：3352616
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搪塑模具的制备工艺Figure1.1Preparationprocessofslushmould
第1章绪论31.2.3环氧芯模的发展趋势环氧芯模作为搪塑模具制备过程中的关键一步，它的表面好坏对于搪塑模具的质量来说至关重要[16]。目前，为了解决环氧芯模表面不导电的问题，为了便于下一步的电铸过程，通常需要对其进行表面导电化处理，常用的方法有传统的银镜反应和化学镀银[17-20]，但它们都存在一定的弊端。在传统的银镜反应中，其前处理工艺复杂，涉及除油、粗化、敏化等过程，且在粗化过程中使用强酸和强碱，这对环氧芯模表面的花纹质量有严重的影响。在化学镀银过程中，由于前处理过程造成的环氧芯模表面性质不均一，经常会出现局部漏镀或者镀层厚度不均的情况，这将影响后续电铸镍壳的花纹质量。因此，为了避免后续的导电化处理过程，制备出具有导电功能的环氧芯模是解决现有问题最直接的方法。姚卫国等人[21]提出了通过一步法直接制备出具有导电性的环氧芯模，省去了后续的表面导电处理，同时也避免了后处理对环氧芯模质量的影响。但搪塑模具尺寸较大，在实际生产中不易实现，所以通过分层结构设计，制备出具有多层结构的环氧芯模，如图1.2所示，包括导电层和模具基底两部分，使得环氧芯模兼具良好的导电性和优良的力学性质。图1.2具有多层结构的环氧芯模Figure1.2Epoxymastermoldwithmultilayerstructure1.3环氧树脂1.3.1环氧树脂简介环氧树脂是一种广泛使用的热固性树脂，它的研究始于20世纪30年代，然而在20世纪50年代才开始进行大规模生产和应用[1]。由于环氧树脂具有优良的
吉林大学硕士学位论文4力学性能、良好的尺寸稳定性、高的粘结力等特点，所以得到了迅猛的发展，品类不断增加。到了1970年左右，人们先后开发出酚醛型环氧树脂、卤代环氧树脂等众多种类[22]。进入二十一世纪，随着工业化进程的加速，人们对环氧树脂的需求越来越多，因此被广泛地用于轨道交通、电子电气、机械制造、化工防腐、模具制造等工业领域。环氧树脂主要由低分子量环氧树脂和固化剂两种组分构成，通常固化剂与环氧低聚物发生反应，固化交联形成三维网络结构的聚合物。在实际生产过程中，可以根据服役环境的要求，选择合适的环氧树脂低聚物和适当的固化剂，或者采用相应的改性方法提高环氧树脂的使用寿命[23-25]。1.3.2环氧树脂的分类经过七八十年的发展，环氧树脂已经成为了类种繁多，应用范围广的热固性材之一，因此环氧树脂的分类也越来越多[26]。根据环氧树脂的化学结构以及环氧基团所处的位置，可以将其分为五类，见图1.3所示，其中缩水甘油醚类是工业生产中使用量最大的一类。图1.3常见环氧树脂的化学结构示意图Figure1.3Chemicalstructureformulaofcommonepoxyresin此外，近年来由于社会发展的需要，还开发出了一些新型的环氧树脂，包括海因环氧树脂、酰亚胺环氧树脂以及含有无机元素的其他类环氧树脂[27-32]。以海因环氧树脂为例，它是一种新型特种环氧树脂，主要由海因及其相应的衍生物通过缩水甘油化反应而制得的，分子链中含有杂环乙内酰脲[33]。海因环氧树脂既保
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