機能性環(huán)氧樹脂配方設計主要包括耐熱性環(huán)氧樹脂配方設計、低應力環(huán)氧樹脂配方設計技術、低線膨脹性環(huán)氧樹脂配方設計技術、含填料環(huán)氧樹脂配方設計技術等方面,其中耐熱性環(huán)氧樹脂配方設計是一個重要方面。耐熱性環(huán)氧樹脂配方設計技術有何訣竅?江山江環(huán)化學公司近對此深入研究,環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹進行了全方位揭秘。
該項研究主要包括:環(huán)氧基結合位置對Tg的影響、苯環(huán)上取代基對Tg的影響、官能基數(shù)對Tg的影響、環(huán)氧當量對Tg的影響、不同構造對Tg的影響、官能基數(shù)與Tg與其它性能的關系等方面。據(jù)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹,研究人員從中更加清晰地總結出提高Tg或耐熱性的一般方法:一是提高交聯(lián)密度,從樹脂和固化劑的角度來說官能基數(shù)越多、交聯(lián)密度越大、Tg越高,而具體操作是使用多官能環(huán)氧樹脂或固化劑、使用高純度環(huán)氧樹脂,常用的方法是在固化系統(tǒng)中加入一定比例的鄰甲基酚醛環(huán)氧樹脂,效果大、成本低,還可以提高耐離子遷移性。
另外就是交聯(lián)物分子的平均分子量和分子量分布,平均分子量越大、分子量分布越窄、Tg越高,具體操作方法是使用分子量分布比較均一的多官能環(huán)氧樹脂或固化劑或其它方式。環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家說,后是交聯(lián)物分子中主鏈的運動難易程度,主鏈運動難、Tg高,常用手段是提高芳香基濃度,在主鏈中以SP、SP2結合取代SP3結合,在苯環(huán)上加入取代基(CH3、C(CH3)3、Br等;用“笨重”的多環(huán)芳香基(如萘環(huán)等)取代苯環(huán);用“-結合取代“-R-”結合(R:CH2、C(CH3)2)用“-S-”、“=SO2”等取代“-R-”結合。還有一個是,使用對稱性良好的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧基對稱、取代基對稱)。
這一研究也充分反應耐熱性和玻璃化溫度(Tg)的關系。研究所人員的測試方法包括TMA、DSC、DMA(或DMS)法,環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家表示,在這里“Tg”只是表示材料從玻璃態(tài)轉湮?鸞禾?鋇奈露茸?鄣?區(qū)域),“耐熱性”則含有材料實際設定、使用(或極限)條件下(溫度、濕度及外加應力、導電等)時的(長期)信賴性性能評價因素。研究的共同點是:衡量材料耐熱性能的一個尺度,一般來說“Tg”高,熱時的機械強度保持率比較高,對“耐熱性”有一定的貢獻;差異點是:高Tg并不一定等于高耐熱,特別是并不等于高長期信賴性。

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