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耐高温硅烷偶联剂的合成及硅烷偶联剂预处理铜箔的研究

作　者: 张余宝
导　师: 刘峰
学　校: 南昌大学
专　业: 有机化学
关键词: 硅烷偶联剂耐高温铜箔预处理
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着航空航天、电子、复合材料等领域的迅速发展,硅烷偶联剂作为环保型的表面改性剂、交联固化剂和弹性桥连剂,其热稳定性能方面面临新的挑战,耐高温硅烷偶联剂研究成为热点。酰亚胺环具有平面对称环状结构,键长和键角均处于正常状态,这使其具有很高的热稳定性；同时,酰亚胺环有很强的极性,可与被处理材料表面产生一定强度的相互作用,因此,利用酰亚胺环来改性硅烷偶联剂,可有效地提高其热性能和应用性能。基于以上研究背景,本文以苯酐、联苯二酐、降冰片烯单酐、烯丙基胺和三乙氧基硅烷为反应物,通过酰亚胺化反应、硅氢加成反应合成了三种含酰亚胺环的新型硅烷偶联剂,并对其结构和性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H NMR)和元素分析表明,酰亚胺环被成功引入到了硅烷偶联剂中；热失重(TG)结果表明,三种改性硅烷300℃之前的热失重均较小,具有良好的热稳定性。改性硅烷偶联剂在较低温度下会发生硅烷间的缩聚,形成Si-O-Si键的立体网状结构,这有利于其热稳定性；酰亚胺环只有在500℃以上的高温才会发生热分解,这保证了改性硅烷偶联剂在高温下仍具有良好的应用性能。硅烷偶联剂预处理金属是一项崭新的应用,硅烷偶联剂水解后涂覆于金属表面,形成一定厚度的硅烷膜,这层膜可单独起到保护金属的作用。铜箔广泛应用于电子工业,但易被腐蚀。本论文对硅烷偶联剂预处理铜箔进行了研究,通过浸渍法成膜,利用酸、碱、盐的浸泡试验和电化学阻抗光谱(EIS)研究了硅烷涂层在不同电解液中的抗腐蚀行为,并根据电化学阻抗谱建立了等效电路,结合等效电路和拟合结果分析了硅烷膜的抗腐蚀性能。结果表明,涂覆于铜箔表面的硅烷偶联剂薄膜具有良好的抗腐蚀性能,经硅烷偶联剂预处理后的铜箔表面不用上漆可单独起到防腐作用,比传统的磷化、钝化等工艺环保、简单、成本低。

耐高温硅烷偶联剂的合成及硅烷偶联剂预处理铜箔的研究

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