检索结果-南通市图书馆

作者：凌伟苏州大学

学位级别：硕士

电子封装技术是将构成电子回路的半导体元件、电子器件组合成电子设备的综合技术。目前电子封装技术正朝着高密度、高频、高速方向发展。为了满足微电子工业,尤其是高性能微电子产品的发展需要,电子封装材料必须具备更高更多的性能,包... 详细信息

电子封装技术是将构成电子回路的半导体元件、电子器件组合成电子设备的综合技术。目前电子封装技术正朝着高密度、高频、高速方向发展。为了满足微电子工业,尤其是高性能微电子产品的发展需要,电子封装材料必须具备更高更多的性能,包括高导热性、低介电常数(ε)和介电损耗(tanδ)、优良的热稳定性和力学性能。现有的电子封装材料主要是环氧树脂(EP),然而,它已经不再能满足高性能电子封装的要求。氰酸酯树脂(CE)是高性能热固性树脂,具备突出的综合性能,特别是优异的介电性能,表现为在宽频和较大温度范围内低的介电常数和介电损耗角正切值。此外,它也具有优良的耐热性、机械性能和工艺性。CE被视为制备电子封装材料最具竞争力的树脂。但是,CE树脂的导热性能比较差,这限制了它作为高性能电子封装材料的应用范围。本文研究的目的是制备具有高导热系数(λ)、低ε和良好机械性能电子封装用CE基复合材料。本文采用氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)以及经过硅烷偶联剂(KH560)处理的AlN和SiO2与CE共混,设计制备了AlN/CE , AlN-SiO2/CE和AlN(KH560)-SiO2(KH560)/CE复合材料。研究了填料的种类、粒径、含量和表面性质对复合材料导热性能、介电性能的影响。研究结果表明填料对复合材料的导热性能有显著影响,当填料的体积分数达到60%时,所有复合材料的导热系数都在纯CE导热系数的6倍以上,当复合材料填料含量较高时(>50vol%),其λ值对填料含量有强烈的依赖性。填料经过硅烷偶联剂处理之后,复合材料的导热性能也有所提高。但是,高含量的AlN添加到CE中会提高复合材料的ε。将SiO2部分取代AlN,制备的三元复合材料其导热性能提高的同时,能减少ε的增加量。将聚丙烯(PP)和CE混合,制备了混合树脂基体,并加入一定量的AlN制备三元复合材料。研究了加入PP后,各组分在复合材料中分布和形态,并讨论了对复合材料导热和介电性能的影响。研究结果表明,复合材料的λ值均大于CE树脂的λ值。共混基体的配比对复合材料的λ有显著影响。在本课题的研究范围内,当PP的质量分数为混合基体的30%时,λ出现最大值。随着PP含量的增加,λ逐渐降低。基体连续相的变化以及AlN在CE中的分布是AlN/CE-PP具有不同于AlN/CE复合材料导热性能的根本原因。PP的加入对复合材料的介电性能也有影响,复合材料的ε随着PP含量的增加而降低。研究了AlN/CE复合材料的动态力学性能。复合材料的存储模量随着AlN含量的增加而线性增加,AlN质量分数达到60%时,复合材料的存储模量是纯CE树脂的2.6倍。但是随着AlN含量的增加,CE固化后的交联密度降低,增加了自由体积,复合材料Tg却随着填料含量的增加而降低。AlN含量增加,复合材料的损耗模量也增加。这主要是因为在AlN/CE复合材料中,能量的损耗除了分子链之间的摩擦以外,还增加了AlN-AlN以及AlN-CE的摩擦,并且这种能量损耗随着AlN含量的增加而增加。

关键词：氰酸酯电子封装氮化铝导热复合材料

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柔性不饱和聚酯树脂的研究

柔性不饱和聚酯树脂的研究

作者：杨群西北工业大学

学位级别：硕士

柔性不饱和聚酯树脂是不饱和聚酯树脂(UPR)中的一个特殊品种，树脂室温固化，固化后柔韧性好，可做家具、地板等仿木制品。可加入各种填料，如滑石粉、石灰石粉以及轻质微珠等，做成不同柔性和质量的制品，还可以与砂子混合做马路、桥... 详细信息

柔性不饱和聚酯树脂是不饱和聚酯树脂(UPR)中的一个特殊品种，树脂室温固化，固化后柔韧性好，可做家具、地板等仿木制品。可加入各种填料，如滑石粉、石灰石粉以及轻质微珠等，做成不同柔性和质量的制品，还可以与砂子混合做马路、桥梁维修的急用路面，只需7％-8％的树脂即可粘结成路面。柔性不饱和聚酯树脂还有一个重要用途是作为改性树脂与其他各种树脂混合，以提高混合树脂的柔韧性。本文主要从以下几个方面研究了柔性不饱和聚酯树脂的合成、应用，并对其相关机理进行了阐述。针对通用型不饱和聚酯树脂(UPR)柔韧性不好的特点，采用不同的配方合成了己二酸型和聚醚型柔性不饱和聚酯树脂，并对其性能进行了比较。研究了不同摩尔含量的己二酸和聚醚二元醇、交联密度、酸值、交联剂及固化体系等对柔性不饱和聚酯树脂性能的影响。结果表明用聚醚二元醇合成的柔性树脂具有更好的综合性能和更高的性价比，其拉伸强度可达2.438MPa，同时断裂伸长率可达61.4％，均高于己二酸型柔性不饱和聚酯树脂。在不饱和聚酯(UP)中加入33-36wt％的苯乙烯(St)可以获得较好的综合性能。固化剂过氧化甲乙酮(MEKP)对柔性不饱和聚酯树脂性能的影响有一致的规律，而促进剂环烷酸钴对树脂性能的影响却没有一致的规律，过多的使用促进剂并不能达到加速固化的效果。在实际应用中常在0.8％-1％范围内采用两者的比例为1∶1。采取机械搅拌和超声分散相结合的方法，通过纳米SiO改性，可以进一步提高柔性树脂的性能，其拉伸强度可达3.276MPa，同时断裂伸长率可达67.2％，并且发现纳米SiO粒子的最佳加入量为1-1.5％。最后对合成柔性不饱和聚酯树脂的应用进行了一系列研究，可以用其来增韧工艺品树脂，加入40-50wt％的碳酸钙可以获得较高性价比的复合材料，纳米SiO可以提高柔性不饱和聚酯树脂的耐碱腐蚀性，并对其相关机理进行了研究。

关键词： UPR 柔性聚醚二元醇纳米SiO2 断裂伸长率

高储能密度云母纸-碳纳米管/氰酸酯多层结构树脂复合材料的研究

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高储能密度云母纸-碳纳米管/氰酸酯多层结构树脂复合材料的研究

作者：张小宝苏州大学

学位级别：硕士

高介电常数聚合物基复合材料(High-k APC)凭借其低成本、易加工以及良好的可塑性,在储能、电子信息、新能源等领域具有巨大的应用潜力。随着电子器件向高功能化、微型化方向的发展,对高性能嵌入式电容器的需求激增,并成为了决定电子器... 详细信息

高介电常数聚合物基复合材料(High-k APC)凭借其低成本、易加工以及良好的可塑性,在储能、电子信息、新能源等领域具有巨大的应用潜力。随着电子器件向高功能化、微型化方向的发展,对高性能嵌入式电容器的需求激增,并成为了决定电子器件发展的重要因素。High-k是嵌入式电容器具有高性能的基础,其还应具有低介电损耗与高储能密度。与陶瓷/聚合物复合材料相比,导体/聚合物复合材料在低导体含量下获得高介电常数,但高介电损耗、低储能密度是其普遍存在的问题。因此,本文的研究工作主要围绕兼具高介电常数、低介电损耗及高储能密度的High-k APC的研究展开,主要包括以下两部分。首先,本文设计合成了两种三层结构复合材料,它们是由0.6wt%羟基化多壁碳纳米管(CNT)/环氧改性氰酸酯(CEP)树脂作为第1和第3层,CNT/CEP或CEP树脂浸润云母纸(MP)作为第2层,所制得的复合材料分别记为CNT/CEP-MPⅠ-CNT/CEP或CNT/CEP-MPⅡ-CNT/CEP。系统研究了MP的厚度及其浸润树脂对复合材料的结构、介电性能与储能密度的影响。研究结果表明,三层结构复合材料的介电性能和储能密度与MP的浸润方式密切相关。在相同频率与MP厚度下,CNT/CEP-MPⅡ-CNT/CEP复合材料具有更低的介电损耗和更大的储能密度。当MP厚度为60μm时,CNT/CEP-MPⅡ-CNT/CEP复合材料的介电损耗在100Hz下仅为0.07,仅为传统单层CNT/CEP复合材料的7.6×10-5;同时,它的储能密度是CNT/CEP复合材料的16.5倍。我们通过模拟等效电路对三层与单层结构复合材料的介电性能的差异进行了理论探索;其次,将浸润CEP树脂的MP分别放在CNT/CEP复合材料的同侧、两侧和中间,制备了三种层状结构复合材料(2MP-CNT/CEP、MP-CNT/CEP-MP和CNT/CEP-2MP-CNT/CEP),研究了MP在CNT/CEP的空间位置对复合材料介电性能、击穿强度和储能密度的影响。研究结果表明,2MP-CNT/CEP和MP-CNT/CEP-MP复合材料的介电常数低于传统单层CNT/CEP复合材料的值,这是由于绝缘层MP的存在对CNT/CEP树脂内部极化的减弱作用强于MP与CNT/CEP树脂层间的界面极化。CNT/CEP-2MP-CNT/CEP复合材料的介电损耗极低;而2MP-CNT/CEP复合材料由于MP对电流泄漏的阻挡作用较小,导致其具有高的介电损耗。但是,2MP-CNT/CEP复合材料由于两层MP间拥有更厚的CEP树脂层而获得了最高的击穿强度;当MP厚度为60μm时,其击穿强度和储能密度分别是CNT/CEP复合材料的7.1倍和19.5倍。MP-CNT/CEP-MP复合材料具有更低的介电常数和击穿起强度,当MP厚度为60μm时,其储能密度为CNT/CEP树脂的2.6倍。上述研究结果表明,浸润CEP树脂的MP在CNT/CEP的不同空间位置均能获得高于CNT/CEP复合材料的储能密度;当其在CNT/CEP树脂的同侧时,储能密度最高。

关键词：多层结构复合材料介电性能云母纸能量密度碳纳米管

新型有机杂化六方氮化硼及其高性能阻燃双马来酰亚胺树脂的研究

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新型有机杂化六方氮化硼及其高性能阻燃双马来酰亚胺树脂的研究

作者：金文琴苏州大学

学位级别：硕士

双马来酰亚胺树脂是一种典型的高性能热固性树脂，但是其热传导性能和阻燃性亟待提高以满足尖端工业领域的需求。大量研究表明，多功能体的研发是赋予聚合物阻燃性和高热传导性能的关键。但是，现有的阻燃剂并不兼具高热传导性能。本文... 详细信息

双马来酰亚胺树脂是一种典型的高性能热固性树脂，但是其热传导性能和阻燃性亟待提高以满足尖端工业领域的需求。大量研究表明，多功能体的研发是赋予聚合物阻燃性和高热传导性能的关键。但是，现有的阻燃剂并不兼具高热传导性能。本文针对目前高性能树脂存在的这一瓶颈问题展开相关研究。本文从新型有机杂化六方氮化硼（hBN）的设计出发，合成新型多功能体——有机杂化六方氮化硼阻燃剂（CPBN），以期集成六方氮化硼优异的热传导性能与六氯三聚磷腈（HCCP）优异的阻燃性能、高表面活性。我们的研究工作主要包括以下两个方面。首先，采用hBN直接对树脂进行改性，制备了hBN/双马来酰亚胺（BD）复合材料（hBN/BD）;讨论了hBN对BD树脂综合性能的影响。研究结果表明，hBN的加入不仅能改善材料的热学性能（热传导性能、热膨胀性能和热稳定性），而且还能有效地提高材料的阻燃性能。其次，针对到hBN与BD树脂相容性差等问题，通过分子设计在hBN表面接枝了高活性的HCCP，成功制备了有机杂化多功能体（CPBN）。与hBN相比，CPBN表面不仅具有大量可与BD树脂反应的官能团数量，而且这些官能团的活性很高，为CPBN在BD树脂中的良好分散性以及获得良好的界面粘附力提供了非常有利的物质保障。制备了系列CPBN/BD复合材料，系统考察了CPBN/BD复合材料的固化行为、热学性能、阻燃性能及其机理。研究结果表明，CPBN/BD复合材料表现出良好的综合性能，特别是优异的阻燃效果，这是因为CPBN独特的杂化结构改变了BD树脂的燃烧行为及阻燃机理。

关键词：六方氮化硼六氯三聚磷腈杂化多功能体双马来酰亚胺树脂阻燃

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晶须改性氰酸酯树脂及其复合材料研究

晶须改性氰酸酯树脂及其复合材料研究

作者：唐玉生西北工业大学

学位级别：硕士

随着新型材料的不断发展,晶须改性聚合物得到了深入的研究和广泛的应用。氰酸酯树脂(CE)作为一种新型的热固性树脂基体,具有优异的介电性能、耐热性和力学性能等优点。但其固化物性能较脆,用环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺树脂(BMI)等改性... 详细信息

随着新型材料的不断发展,晶须改性聚合物得到了深入的研究和广泛的应用。氰酸酯树脂(CE)作为一种新型的热固性树脂基体,具有优异的介电性能、耐热性和力学性能等优点。但其固化物性能较脆,用环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺树脂(BMI)等改性研究得较多,但是未见用晶须对其进行改性的相关报道。本文主要研究了用硼酸铝晶须、钛酸钾晶须和硫酸钙晶须对氰酸酯树脂及其复合材料的改性。选择硅烷偶联剂(KH550)对硼酸铝晶须、钛酸钾晶须和硫酸钙晶须进行表面处理,并以硼酸铝晶须为例,与未经过表面处理的硼酸铝晶须进行了对比。结果表明,经过硅烷(KH550)的处理,可明显提高基体对晶须的润湿性,CE/晶须体系的力学性能也得到提高。对三种晶须改性氰酸酯树脂(CE)体系,分别比较了同种晶须不同含量改性体系的性能和相同含量不同晶须种类改性体系的性能的影响。结果表明,各种晶须改性体系均有最佳晶须含量值;相同含量时,硼酸铝晶须改性体系的性能较好。硼酸铝晶须改性氰酸酯树脂基复合材料,以层压板复合材料为主,通过晶须的处理,与基体之间的浸润性,晶须处理工艺和晶须含量对复合材料力学性能的影响,耐热性以及抗老化能力几个方面进行了研究,并且取得很好的结果,试验表明:8%KH550处理过的晶须使复合材料的抗弯曲性能最好,4%KH550处理的晶须使复合材料在剪切性能上表现最佳;而晶须含量在5wt%时具有最佳的剪切强度,在抗弯曲方面,4%KH550处理的晶须含量在10wt%时最佳,耐热变形和抗老化方面也有很好的表现。

关键词：晶须氰酸酯树脂表面处理固化工艺复合材料

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半互穿网络结构改性氰酸酯树脂体系研究

半互穿网络结构改性氰酸酯树脂体系研究

作者：何少波西北工业大学

学位级别：硕士

氰酸酯树脂是近几十年发展起来的高性能热固性树脂，是目前树脂基复合材料研究领域最受关注的课题之一。氰酸酯单体的化学特性赋予氰酸酯树脂优异的综合性能，包括良好的力学性能、高耐热性、优异的介电性能、极低的吸水率等。在绝缘功... 详细信息

氰酸酯树脂是近几十年发展起来的高性能热固性树脂，是目前树脂基复合材料研究领域最受关注的课题之一。氰酸酯单体的化学特性赋予氰酸酯树脂优异的综合性能，包括良好的力学性能、高耐热性、优异的介电性能、极低的吸水率等。在绝缘功能材料、电子封装材料、航空航天结构材料等领域具有广泛的应用前景。国内在氰酸酯的研究方面还比较薄弱，目前该领域的重点在增韧改性方面。本文主要从以下几个方面研究了氰酸酯树脂基体及其复合材料。研究体系中氰酸酯(BADCy)的固化反应为三聚成环反应，而苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行自由基加成反应，两者的反应互不干扰，因此采用同步法制备了BADCy／St／MMA半互穿聚合物网络(semi-IPN)。针对氰酸酯树脂的固化反应温度较高和自由基反应温度较低的特点，选择二月桂酸二丁基锡(DBTDL)作为氰酸酯树脂的催化剂并使氰酸酯树脂预聚以达到合适的制备工艺。结合体系中的反应特点，应用DSC、FTIR等分析手段确定改性体系的固化工艺为90℃／4h+120℃／2h+160℃／2h+200℃／2h，后处理为220℃／3h,复合材料的固化工艺与树脂基体工艺相同。系统的研究了BADCy／St／MMA半互穿聚合物网络的性能，包括力学性能、介电性能、热性能、湿热老化性能等。研究表明MMA和St对体系的力学性能有较大的改善，BADCy／M10／S15以及BADCy／S10／M15体系的弯曲强度和冲击强度分别达到最大值，比未改性氰酸酯树脂分别提高了41.9％和55.1％。利用扫描电镜(SEM)观察了试样的断面形貌。由于MMA和St在体系中发生共聚反应等原因BADCy／M10／S10体系有较高的耐热性能，其Tg为271.5℃比未改性氰酸酯的Tg仅降低了14.5℃，TGA分析和HDT测试同样表明BADCy／M10／S10体系具有较好的耐热性能。另外，对体系的耐湿热性能进行了研究，并对水煮后残余物的成分进行了初步分析。利用TGA研究了改性体系的湿热降解动力学。

关键词：双酚A型氰酸酯 semi-IPN 增韧改性热稳定性

耐高温宽温域聚苯醚-氟硅橡胶光交联阻尼材料的研究

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耐高温宽温域聚苯醚-氟硅橡胶光交联阻尼材料的研究

作者：申达苏州大学

学位级别：硕士

随着噪音和不良振动问题的日益严重,高分子阻尼材料得到了大力发展。然而,现有高分子阻尼材料难以兼具宽有效阻尼温域(△T)、高损耗和高耐热性。此外,传统热固化制备工艺有固化温度高、时间长的不足,不符合当代社会对高效节能的要求。因... 详细信息

随着噪音和不良振动问题的日益严重,高分子阻尼材料得到了大力发展。然而,现有高分子阻尼材料难以兼具宽有效阻尼温域(△T)、高损耗和高耐热性。此外,传统热固化制备工艺有固化温度高、时间长的不足,不符合当代社会对高效节能的要求。因此,研制可光交联的耐高温、宽温域和高损耗的阻尼材料依然具有重要的科学意义和巨大实用价值。本文旨在展开耐高温、宽温域和高损耗光交联阻尼材料的研究工作,研究内容主要分为以下两大部分:首先,制备了烯丙基聚苯醚(APPO),并通过“硫醇-烯”光点击反应制备了基于APPO和乙烯基氟硅橡胶(FSR)的二元光交联薄膜(FAPPO)。系统研究了体系的组成对材料的结构和阻尼性能的影响及其机理。结果表明FAPPO是一种耐高温、宽温域阻尼材料,其中,以FSR与APPO质量比为1:9组成的10FAPPO薄膜的综合性能最佳,其 △T为 75℃(142～217℃),tanδ高达 0.78。其次,合成了 APPO和FSR的接枝共聚物(PSi-g-APPO),并加入至10FAPPO中,制备了三元光交联薄膜(GFA)。详细研究了 GFA的结构和阻尼性能,并讨论了PSi-g-APPO对材料的相结构、阻尼性能和耐热性的影响。研究表明,GFA薄膜均具有耐高温、宽温域、高损耗的性能特点,其中以APPO:FSR:PSi-g-APPO质量比为81:9:10组成的10GFA具有最佳的综合性能,其展示阻尼性能的温度范围是157～221℃,有效阻尼温域(△T)达到64℃,损耗因子(tanδ)高达1.01。这些优异的性能来自于GFA多相体系的独特结构。最后,为了制备耐热性更高的光交联阻尼材料,合成了含有巯基的聚倍半硅氧烷(POSS-SH),以其为交联剂,制备了由APPO和FSR组成的二元光交联薄膜(PFA)。系统研究了 PFA的阻尼性能、相结构和热性能,并与FAPPO的综合性能进行对比,探讨了POSS-SH对光交联阻尼材料结构和性能的影响。研究结果表明:POSS-SH能够改善PFA中FSR和APPO的相容性;PFA体系具有良好的阻尼效率,其 tanδ最大值均>0.7;此外,PFA的耐热性明显优于FAPPO。这主要是因为POSS-SH具有优异的热稳定性和较高的官能度。

关键词：接枝共聚物阻尼光交联聚苯醚氟硅橡胶

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高介电常数聚合物基复合材料的研究

高介电常数聚合物基复合材料的研究

作者：吴鹏飞苏州大学

学位级别：硕士

高介电常数材料是一种应用前景非常广泛的绝缘材料,它有着很好的储存电能和均匀电场的性能,在电子、电机和电缆行业中都有非常重要的应用。因此,提高电介质材料的介电常数具有重大意义。具有轻质、易加工、低成本和良好机械性能等优点... 详细信息

高介电常数材料是一种应用前景非常广泛的绝缘材料,它有着很好的储存电能和均匀电场的性能,在电子、电机和电缆行业中都有非常重要的应用。因此,提高电介质材料的介电常数具有重大意义。具有轻质、易加工、低成本和良好机械性能等优点的高介电常数聚合物基复合材料正受到世界广泛地关注。在现有的高介电常数聚合物基复合材料体系中,与两相的陶瓷/聚合物复合材料及导体/聚合物复合材料相比,导体/陶瓷/聚合物复合材料三相复合材料具有更高的介电常数。因此,开展导体/陶瓷/聚合物三相复合材料的研究具有重大的现实意义。目前此类复合体系研究选用的导体材料多为金属、石墨及碳纳米管等无机材料,采用导电高分子聚苯胺(PANI)作为导体的研究较少。在复合体系的制备工艺方面,目前绝大多数研究采用的是传统的机械共混法及溶液共混法,而对于能将体系多相组分更好复合的原位聚合法制备工艺鲜见报道。本论文采用原位聚合工艺,制备出一类导体(PANI)/陶瓷(BaTiO)二元复合材料前驱体,进而以综合性能优异的环氧树脂(Epoxy)作为基体,制备出导体(PANI)/陶瓷(CCTO)/聚合物(Epoxy)三相复合材料。分别研究了两类复合材料体系的微观形貌、电学性能、介电性能及热性能,从而为这类新型聚合物基复合材料的应用提供理论及实验基础。通过原位聚合法制备了盐酸(HCl)及十二烷基苯磺酸酸(DBSA)掺杂体系的PANI(HCl)/BaTiO(K)及PANI(DBSA)/BaTiO(K)复合材料前驱体,二者均呈现PANI包覆BaTiO的核壳结构。对比研究了PANI(HCl)/BaTiO(K)及PANI(DBSA)/BaTiO(K)复合材料的热稳定性、电导率及介电性能。与PANI(HCl)/BaTiO(K)相比,PANI(DBSA)/BaTiO(K)复合材料的热稳定性明显提高,且具有更高的电导率和介电常数。通过原位聚合法制备了PANI/CCTO/Epoxy复合材料,研究了Epoxy树脂、CCTO/Epoxy和PANI/CCTO/Epoxy复合体系的固化反应性。凝胶时间及DSC分析表明,CCTO及PANI的加入均对Epoxy的固化产生了阻碍作用,降低了体系的固化速率。SEM研究表明,填料CCTO及PANI分散性良好,与Epoxy基体有较好的相容性。通过DMA及TG手段研究了复合材料的热性能。DMA研究表明,随着CCTO及PANI/CCTO混合填料的加入,复合材料的Tg逐渐下降。TG研究显示,CCTO(K) 20%/Epoxy复合材料的热稳定性最优,PANI 5%/CCTO(K) 20%/Epoxy次之,二者较树脂基体Epoxy的耐热性能均有提高。通过宽频介电谱仪研究了复合材料的电导率及介电性能。研究表明,PANI m/CCTO(K) 20%/Epoxy复合材料的渗流阈值在0.06左右,复合材料的电导率、介电常数和介电损耗在渗流阈值附近显著突变。当PANI的体积分数低于渗流阈值时,复合材料的介电常数随频率的变化很小;当PANI的体积分数接近渗流阈值时,复合材料的介电常数随PANI含量的增大迅速增大,且随频率的增大迅速降低。在室温1KHz条件下,PANI m/CCTO(K) 20%/Epoxy复合材料在PANI体积分数为10%(m=10%)时得到最大介电常数220,相对于基体树脂Epoxy提高了62倍。?

关键词：聚苯胺钛酸铜钙环氧树脂原位聚合介电性能

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新型超支化聚硅氧烷改性高性能树脂的研究

新型超支化聚硅氧烷改性高性能树脂的研究

作者：朱美云苏州大学

学位级别：硕士

高性能热固性树脂是一类具有网状结构的交联高分子材料，它独特的结构赋予其优异的综合性能，表现出突出的耐热性和介电性能、优良的综合力学性能、良好的耐辐射及耐腐蚀等特点，因而在航空航天、电子信息、电气绝缘等尖端工业领域占据... 详细信息

高性能热固性树脂是一类具有网状结构的交联高分子材料，它独特的结构赋予其优异的综合性能，表现出突出的耐热性和介电性能、优良的综合力学性能、良好的耐辐射及耐腐蚀等特点，因而在航空航天、电子信息、电气绝缘等尖端工业领域占据不可或缺的重要地位。硅树脂和双马来酰亚胺树脂（BMI）是高性能热固性树脂的代表。与其他热固性树脂一样，它们存在粘度大、固化工艺性差、韧性差等问题，热性能和介电性能也有待进一步提高。超支化聚硅氧烷有良好的流体性能、溶解性、内部空腔等特点，多端基的官能团赋予其较高的活性，且其本身也具有优异的理化性能，如耐高低温性、绝缘性、耐氧化性、阻燃性等，因此可以用来有效地改善热固性树脂的性能。本文主要针对以下两个方面进行研究：首先，传统的无溶剂有机硅树脂通常以甲基苯基乙烯基硅树脂作为基础树脂、含乙烯基低粘度硅氧烷作为稀释剂、含氢低聚线型或环状硅油作为交联剂，其缺点是粘度不够低，耐热性不高。超支化聚合物特殊的结构使其分子链间没有缠结，可以作为稀释剂，且易于官能化，可与其他树脂反应。因此，含硅氢键的超支化聚硅氧烷可以作为无溶剂绝缘浸渍漆的稀释剂和交联剂。但是，这种无溶剂浸渍漆的两组分之间的相容性很差，导致粘度无法降低，且降低了介电性能和热性能。通过水解缩合法设计制备了一种带有硅氢键（Si-H）和硅甲基（Si-Me）的超支化聚硅氧（MHSi），作为聚甲基苯基乙烯基硅氧烷（PSi）的稀释剂和交联剂，探讨了Si-Me含量的不同对MHSi与PSi相容性的影响，并研究了相容性对无溶剂浸渍树脂整体性能的影响。研究结果表明，当MHSi中Si-Me的含量大于3.25mol/g时，MHSi与PSi有较好的相容性和存储稳定性，共混物有较低的粘度，20℃下粘度仅为286mPa.s。此外，固化物具有较高的透明性、优异的介电性能和热稳定性能。本文所制备的无溶剂有机硅树脂具有突出的综合性能，符合一些尖端领域，尤其是作为VPI浸渍用无溶剂有机硅树脂和液体传递模塑复合材料基体的应用要求。其次，双马来酰亚胺树脂是耐热性极佳的热固性树脂之一，具有突出的综合性能，满足许多尖端领域对材料性能的要求，但它们的热性能、介电性能和韧性还有待进一步提高。采用熔融聚合法制备了超支化聚硅氧烷（EH）改性的双马来酰亚胺树脂，超支化聚硅氧烷中含有Si-H，可与双马来酰亚胺的亚胺环上的双键进行硅氢加成反应。探讨了超支化聚硅氧烷的含量对双马来酰亚胺树脂的固化工艺性、介电性能、力学性能、热性能、阻燃性能等的影响。研究结果表明，EH的添加量适当时，改性树脂具有较低的固化温度，且具有更好的介电性能、力学性能、热性能和阻燃性能。当EH含量为15%时，EH15/BMI/BDA的冲击强度相比于BMI/DBA提高了71.8%，Tg提高了12℃，阻燃性能提高了18.8%。本文所制备的EH改性的双马来酰亚胺树脂具有优异的综合性能，使之在航天航空、微电子电气、生物医药等领域具有广阔的应用前景。

关键词：超支化聚硅氧烷相容性热性能双马来酰亚胺韧性

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聚醚酰亚胺/热固性树脂体系的研究

聚醚酰亚胺/热固性树脂体系的研究

作者：朱孙欣苏州大学

学位级别：硕士

热固性树脂的脆性限制了它们在尖端领域的应用,因而对其增韧改性是热固性改性研究方面的重中之重。虽然国内外已有众多成熟的方法对其增韧改性,但这些方法往往会牺牲热固性树脂其它的一些优异性能,基本不满足高端领域对热固性树脂提出... 详细信息

热固性树脂的脆性限制了它们在尖端领域的应用,因而对其增韧改性是热固性改性研究方面的重中之重。虽然国内外已有众多成熟的方法对其增韧改性,但这些方法往往会牺牲热固性树脂其它的一些优异性能,基本不满足高端领域对热固性树脂提出的综合性能优异的新要求。因此,寻求一种既能有效地增加热固性树脂韧性,又能保持热固性树脂其它优异性能（特别是介电性能）的新改性方法成为了热固性树脂研究方面的热点,具有重要的理论意义和应用价值。本文选取具有优异的力学性能、极低吸水率及稳定的介电性能的热塑性树脂聚醚酰亚胺（PEI）改性双马来酰亚胺-烯丙基双酚A（BD）共聚物及双马来酰亚胺-烯丙基双酚A-氰酸酯（BD/CE）共聚物,研究了PEI含量对共混树脂相结构和性能的影响。为了提高PEI与BD之间的相容性,通过加入端氨基的γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）,制备了KH550/10PEI/BD体系,并对其性能进行系统的研究。对于PEI/BD树脂体系,探讨了PEI含量对树脂的相结构、介电性能及吸水率等关键性能的影响。研究结果表明,通过改变PEI的含量,PEI/BD树脂出现了分散相、双连续相及反转相这三种典型的相结构。PEI的加入降低了BD树脂的吸水率,且随着PEI在树脂体系中含量的增加而更显著。此外,PEI的加入不仅降低了树脂的介电常数及损耗,而且也提高了树脂介电性能的稳定性。由适当含量PEI组成的PEI/BD树脂具有比纯BD树脂更佳的综合性能。为了改善PEI与BD树脂的相容性,利用偶联剂KH550对10PEI/BD树脂进行改性,研究了不同含量的KH550对共混树脂的相结构、力学性能、吸水率、介电性能和热性能等关键结构性能的影响。研究结果表明,KH550的加入,虽然没有改变10PEI/BD树脂分散相的结构,但有利于PEI与BD基体间的相容性的增强。此外,KH550对10PEI/BD树脂性能的影响与KH550的含量密切相关,且存在一个最佳含量使得KH550/10PEI/BD树脂具有最大的冲击与弯曲强度、最低的吸水率及最低最稳定的介电损耗。对于PEI/BD/CE树脂体系,重点研究了PEI含量对PEI/BD/CE树脂的相结构、力学性能、热性能、吸水率及介电性能的影响。研究结果表明,随着PEI含量增加,PEI/BD/CE树脂体系的冲击和弯曲强度逐渐升高,而交联密度呈逐渐降低趋势,但弯曲模量基本保持不变。此外,PEI/BD/CE树脂的初始分解温度略有下降。值得注意的是,PEI/BD/CE树脂较BD/CE树脂具有更低的吸水率及介电损耗,且水煮100h后的PEI/BD/CE树脂仍保持较好的介电性能。

关键词：聚醚酰亚胺双马来酰亚胺氰酸酯改性