耐高温环氧树脂/DDS体系的粘接应用及热老化特性研究

发布时间：2021-06-13 20:06

　　环氧树脂（EP）是一类非常重要的聚合物材料,但是常规环氧树脂的耐热性不足。近年来,随着微电子行业的快速发展和对环境的日益关注,电子设备的小型化和无铅焊料在电子领域的应用已成为必然,因此,人们对于环氧树脂的耐热性提出了更高的要求,针对这种形势,我们对几种不同结构的耐高温环氧树脂的粘接及热老化性能进行了研究和对比。在本文中,研究了在相同的固化工艺下使用4,4-二氨基二苯砜（DDS）作为固化剂制备的几种高温环氧树脂体系的性能,并探讨了其应用于覆铜板的可能性。通过动态流变学和差示扫描量热法（DSC）研究固化行为。通过动态热力学分析（DMA）、热力学分析（TMA）和热重分析（TGA）研究了固化后树脂的热性能。还研究了其剥离性能,机械性能和吸湿特性。此外,我们对这些树脂体系分别进行了180 ^oC,200 ^oC、215 ^oC下的热老化处理,对老化后的机械性能和热性能进行了分析,结合热重—红外联用（TGA-FTIR）测试,我们得到了几种树脂体系的热老化特性。结果表明,传统的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂（DGEBA）拥有较好的机械性能,但... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

DGEBF的化学结构

-3-图1-2DGEBF的化学结构Fig.1-2ChemicalstructureofDGEBF1.2.2.3酚醛型环氧树脂每个分子具有两个以上羟基的多元醇可以与环氧氯丙烷反应以生成具有如图1-3所示结构的酚醛环氧树脂。线型酚醛环氧树脂是通过酚醛树脂或甲酚酚醛树脂与环氧氯丙烷以与双酚A环氧树脂相同的方式合成的。每个分子中环氧基的数目取决于苯酚酚醛树脂分子中羟基的数目以及它们反应的程度，可以完成完全的环氧化，但这将导致空间位阻，限制固化聚合物的可用尺寸。因此，经常进行选择性环氧化。酚醛环氧树脂是高黏度液体或半固体，通常将它们与其他环氧树脂混合以改善加工性能。它们比DGEBA环氧树脂固化快，并且放热更高。酚醛环氧树脂比常规DGEBA树脂具有更大的官能度（通常为2.3至6.0），相对较高的交联密度使其具有更高的玻璃化温度和耐化学性[10-12]。酚醛环氧树脂保留了苯酚甲醛化学结构固有的热稳定性，但具有环氧基的交联特性。但是由于其高的交联密度，在完全固化时会形成刚性和脆性的聚合物。因此，它们通常在环氧胶粘剂体系中用作改性剂，而不是用作基础聚合物。图1-3酚醛环氧树脂的化学结构Fig.1-3Chemicalstructureofepoxynovolacresin1.2.2.4脂肪族和脂环族环氧树脂脂肪族和脂环族环氧树脂是由烯烃化合物的环氧化制得的。环氧化过程包括使用烯烃或聚烯烃化合物和过酸（如过乙酸等）或其他氧化性物质，例如过

-4-氧化氢，分子氧甚至空气。几种常见的脂环族环氧树脂结构如图1-4所示。脂环族环氧树脂的特征是其化学结构中的饱和环。它们通常是黏度很低的液体，具有出色的电性能，例如低耗散因数和良好的耐电弧弧性，良好的耐候性以及较高的热变形温度。它们也不含有常出现在DGEBA树脂中的可水解氯，这对于某些电子应用是极大的优势。由于其低黏度，脂环族环氧树脂通常用于稀释其他环氧树脂。但由于相对较低的拉伸强度且在室温下不能很好地固化，因此这些树脂在粘合剂配方中尚未获得重视。然而，脂环族环氧树脂的一项主要应用是可通过暴露于紫外线下进行阳离子固化的胶粘剂和涂料。与过氧化氢或过氧乙酸反应形成的脂肪族环氧树脂包括环氧化的聚丁二烯，环氧化的大豆油或亚麻子油，以及环氧化的聚乙二醇。所得产物的官能度太低而不能用作基础聚合物。它们几乎总是与其他环氧树脂结合使用，以改善性能，例如固化速率，柔韧性和热变形温度。因此，这些树脂通常被认为是反应性稀释剂和增韧剂。图1-4几种常见的脂环族环氧树脂结构Fig.1-4Severalcommoncycloapliphaticepoxyresinstructures1.2.2.5脂肪族多元醇缩水甘油醚基于多元醇的缩水甘油醚环氧树脂具有更低的软化温度。这些树脂由多元醇与环氧氯丙烷反应生成，由于对水的敏感性和总体上缺乏韧性，通常不单独使用这些树脂。但是，它们可用作DGEBA的改性剂，基于此化学性质的柔性树脂的理想化结构如图1-5所示。市售产品的n值在2到7之间变化。通常，与DGEBA或线型酚醛环氧树

【参考文献】：
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本文编号：3228240