環氧樹脂加成聚合型的其它固化劑(一)

  含有-NH-、-C2OH、-SH、-COH、OH等基團的低分子線型聚合物均可作環氧樹脂固化劑。這些聚合物都可以對環氧樹脂的某些性能,如機械性能、耐藥品性、電性能、耐水性能等起到改善作用。常用的有酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚硫橡膠、聚氨酯樹脂等品種。
  一、酚醛樹脂固化劑
  通常所說酚醛樹脂是苯酚與甲醛的縮合產物。由于制造工藝不同,縮合產物又有熱固性和熱塑性的區別。熱固性酚醛樹脂又稱甲階酚醛樹脂,或者可溶性酚醛附脂(resol.),分子結構中含有羥甲基,如進一步加熱,羥甲基間會進一步縮合發生交聯固化。目前,酚醛層壓板多用熱固性酚醛(或其改性物)作基本樹脂。熱塑性酚醛樹脂又稱線型酚醛樹脂,或者是Novolak樹脂,分子結構中不含羥甲基,經反復加熱仍有可塑性,并且一般可以制出軟化點較高的產物。酚醛樹脂中的酚羥基和羥甲基都可以與環氧基發生反應,羥甲基還有可能與環氧樹脂中的羥基進行反應,因而這兩種酚醛樹脂都可用作環氧樹脂的固化劑。相對地說,熱固性酚醛由于具有兩種反應基團,與環氧樹脂反應的能力比較強,而熱塑性酚醛則需要在較高溫度或在促進劑作用下,才能較快固化環氧樹脂。
  熱固性酚醛固化環氧樹脂的一個重要應用是制作熱固性的罐用涂料。用高分子質量的雙酚A型環氧樹脂和res01.樹脂作基本材料,在加熱烘烤時,環氧樹脂中的環氧基、羥基與酚醛樹脂中的羥甲基、酚羥基進行交聯。依據實際用途,選擇不同規格型號的環氧樹脂和酚醛樹脂,選擇不同的配合用量,可使其固化物性能在較大范圍內變化,制出適應各種用途的罐用涂料。
  目前開發應用較多的是熱塑性酚醛樹脂。線型酚醛樹脂用作環氧樹脂固化劑已經很久了,在涂料、粘接、層壓、澆鑄等方面已有廣泛的應用。環氧樹脂與這種固化劑混合,如不加促進劑,則使用期比較長,在150℃下幾小時可以固化;如加入1%~2%的芐基二甲胺,在150℃下40min便可以固化。固化物耐熱性、耐水性、電性能均比較優良,可用于成型材料,如集成電路塊的包封,近年發展很快。另外,還廣泛用于印制線路板及粉末涂料方面。
  線型酚醛樹脂固化鄰甲酚醛環氧樹脂用于半導體封裝,這是它的一個主要應用領域。文獻中介紹這類線型酚醛樹脂固化劑主要性能指標如下:軟化點:80~105℃,游離酚質量分數:   實際研究中,目前正在研發改性的線型酚醛樹脂,如CAlll.59281f介紹的一項日本,按下述方法制取改性酚醛樹脂:苯酚與甲醛(物質的量比為1:0.3~0.6先在pH<2的條件下回流反應2h,隨后混人O.05~0.2mol三聚氰胺和0.05~0.20mol甲醛在pH=8~10條件下再繼續反應,制得一種可用作環氧樹脂固化劑的改性熱塑性酚醛樹脂。用它固化含有鄰甲酚醛環氧樹脂、含溴環氧樹脂、縮水甘油基三甲氧基硅烷的樹脂配方物,其固化物Tg高達173℃,并且具有良好的耐熱、耐濕性能。這樣的配方物可用來作電器零件的封裝材料。
  隨著工業生產的發展,合成酚醛樹脂的原料和改性方法不斷變化。目前,所用的酚類化合物除苯酚外,還有鄰甲酚、間甲酚、間苯二酚、雙酚A等,所用的醛類化合物除甲醛、多聚甲醛外,還有乙醛、苯甲醛、巴豆醛等。為了改善其某些方面的性能,還可加入三聚氰胺、雙氰胺、干性油植物等化合物。因此,用酚醛樹脂作為環氧樹脂固化劑的工作,有著十分寬廣的研究領域。