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RMI固化鄰甲酚醛環氧樹脂效果彰顯

2009年03月13日 09:00來源: >>進入該公司展臺人氣:212


   RMI(N-取代馬來酰亞胺),作為重要的新型樹脂改性單體,可將其用作鄰甲酚醛環氧樹脂的固化劑。
    zui近湖南大學化學化工學院,進行了這方面研究,對固化產物的熱分析結果表明:N-對羧基苯基馬來酰亞胺,可明顯提高鄰甲酚醛環氧樹脂的耐熱性能,固化產物的起始熱分解溫度為278℃,分解10%時的溫度為348℃,700℃時的殘炭分數為45%。N-取代馬來酰亞胺(RMI)能顯著提高,聚合物的玻璃化溫度和熱分解溫度,改善材料的工藝性和力學性能。
    該研究成果原理是:N-對羧基苯基馬來酰亞胺羧基上的,活潑氫可打開環氧環、用于環氧樹脂的固化。雙馬來酰亞胺改性環氧樹脂的研究已經很多,主要是胺或亞胺和雙馬來酰亞胺上碳碳雙鍵加成,得到胺固化劑來固化環氧樹脂,通過引入馬來酰亞胺環使環氧樹脂的耐熱性大大提高。
    鄰甲酚醛環氧樹脂是國外20世紀70年代,為適應電子工業的高速發展,而開發的一種多官能團縮水甘油醚型環氧樹脂。與普通的雙酚A環氧樹脂相比,鄰甲酚醛環氧樹脂極易形成高交聯密度的三維結構,加之固化物富含酚醛骨架,表現出優異的熱穩定性、力學性能、介電性能、耐水性,和耐化學藥品性和較高的玻璃化溫度。 
    并且當樹脂軟化點變化時,環氧值基本無變化、熔融黏度相當低,賦予了樹脂優異的工藝穩定性、及加工工藝性,因而在半導體工業上廣泛做為集成電路、電子元器件,以及民用弱電制品等封裝材料的主粘接材料。隨著電子封裝業面臨無鉛化的挑戰,采用無鉛焊接材料成為大勢所趨。
    目前開發的無鉛焊料的熔點相對較高,因此再流焊峰值溫度,也從含鉛焊料的230~245℃升高到250~265℃,這就對材料的耐熱性能提出了更高的要求。采用N-對羧基苯基馬來酰亞胺,作為鄰甲酚醛環氧樹脂固化劑的方法,就是在固化產物中引入酰亞胺環,提高固化產物的熱性能。該研究利用熱分析方法研究固化產物的耐熱性能。實驗試劑包括:馬來酸酐、對氨基苯甲酸、無水乙酸鈉、丙酮等為分析純試劑,鄰甲酚醛環氧樹脂為藍星新材料無錫樹脂廠生產。
    N-對羧基苯基馬來酰亞胺由馬來酸酐,與對氨基苯甲酸采用兩步法進行合成,步驟為:在裝有攪拌的三口燒瓶中加入對氨基苯甲酸和丙酮溶劑,攪拌使對氨基苯甲酸溶解。
    然后用恒壓漏斗滴加馬來酸酐的丙酮溶液,30min加完。對氨基苯甲酸與馬來酸酐的物質的質量比,為1:1.1。10~20℃下繼續反應2h,得到黃色針狀晶體,過濾、干燥后得中間產物馬來酰胺酸。再合成N-對羧基苯基馬來酰亞胺與苯乙烯共聚物。實驗中考察了p-CPMI的合成與表征、p-CPMI及其共聚物作固化劑時固化產物的熱性能、p-CPMI與其它固化劑性能的比較。以無水乙酸鈉為催化劑、乙酸酐為脫水劑,丙酮為溶劑制備了N-對羧基苯基馬來酰亞胺,將N-對羧基苯基馬來酰亞胺及其,與苯乙烯的共聚物用作鄰甲酚醛環氧樹脂的固化劑,進行鄰甲酚醛環氧樹脂的固化反應。對固化產物的熱分析表明,N-對羧基苯基馬來酰亞胺能,明顯提高鄰甲酚醛環氧樹脂的耐熱性能,是非常良好的耐熱固化劑,具有較好的應用前景。這一研究參考了《鄰甲酚醛環氧樹脂的合成》、《國內鄰甲酚醛環氧樹脂生產與應用展望》、《電子封裝用環氧樹脂的研究進展》、《稀土催化馬來酸酐-苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺三元共聚合》、《N-對羧基苯基馬來酰亞胺的制備》等文獻。

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