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高频覆铜板用聚苯醚改性环氧树脂复合材料的制备和性能

作　者: 莫晶朝
导　师: 申屠宝卿
学　校: 浙江大学
专　业: 化学工程
关键词: 酚醛型环氧树脂聚苯醚环氧化改性固化动力学相形态性能
分类号: TQ323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 41次
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内容摘要

目前覆铜板的基体树脂以双酚A型环氧树脂为主,但随着电子产品的高速化、高频化以及人们环保意识的提高,双酚A型环氧树脂耐热性较差、介电常数和介电损耗较高等缺点,已无法满足在高频条件下使用的高性能覆铜板的要求。聚苯醚(PPO)具有极低的介电常数、介电损耗和吸水率、优异的耐热性、良好的尺寸稳定性以及与铜箔具有优良的粘接性能等特点。因此采用聚苯醚改性环氧树脂,不但可以改善环氧树脂的介电性能,同时也可改善聚苯醚耐有机溶剂性差等缺陷,借助两者优势研发和制备能用于高频覆铜板的复合材料。但PPO和环氧树脂属于典型的热力学不相容体系,不仅影响覆铜板的物理机械性能,还影响覆铜板与铜箔的粘接性。当PPO分子量较高时,相分离现象更为明显。酚醛型环氧树脂(EPN)的主链主要由苯环构成,耐热性优异,能克服双酚A型环氧树脂耐热性差的缺陷,更适合作为高频覆铜板的基体树脂。因此本文选用耐热性优异的酚醛环氧树脂和固化剂4,4’-二氨基苯砜(DDS),并采用低分子量PPO对其进行共混改性。为进一步改善体系相容性,对PPO进行环氧化改性,得到环氧基封端的PPO,并将其与EPN进行反应性共混。系统的研究了EPN/环氧封端PPO体系的固化动力学、相形态和性能,并与EPN/PPO体系做对比。FTIR和DSC结果表明,EPN/PPO和EPN/环氧封端PPO体系的固化反应均符合自催化机理。PPO或环氧封端PPO对EPN固化反应有双重作用——催化作用和扩散阻碍作用。环氧封端PPO能参与固化反应,有效减弱了PPO的扩散受阻效应,不仅能提高体系的固化速率,还能提高体系的交联度。SEM和TEM结果表明,EPN/PPO体系呈现明显的两相结构,随着PPO含量的增加,相形态从海岛结构向双连续相结构发展。环氧封端PPO能参与交联反应,其含量较低时就能使体系从海岛结构转变为双连续相结构,显著改善了体系的相容性。此外,EPN/PPO和EPN/环氧封端PPO复合材料的耐热性优异,PPO或环氧封端PPO能显著改善EPN的介电性能和吸水率。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第1章绪论  11-13
第2章文献综述  13-33
  2.1 覆铜板用环氧树脂  13-22
    2.1.1 环氧树脂概述  13-14
    2.1.2 环氧树脂固化机理  14-19
    2.1.3 环氧树脂固化动力学  19-22
  2.2 覆铜板的发展趋势  22-25
    2.2.1 覆铜板的高频化  22-23
    2.2.2 覆铜板的高性能化  23-24
    2.2.3 覆铜板的绿色化  24-25
  2.3 覆铜板用高性能基体树脂的研究现状  25-33
    2.3.1 高性能树脂在覆铜板中的应用  25-28
    2.3.2 环氧树脂改性材料在覆铜板中的应用  28-33
第3章环氧/聚苯醚体系固化动力学、相形态和性能  33-50
  3.1 前言  33-34
  3.2 实验部分  34-37
    3.2.1 主要实验原料和设备  34-35
    3.2.2 试样制备  35-36
    3.2.3 测试与表征  36-37
  3.3 结果与讨论  37-48
    3.3.1 EPN/PPO体系的固化反应  37-38
    3.3.2 EPN/PPO体系等温固化动力学  38-41
    3.3.3 EPN/PPO体系非等温固化动力学  41-45
    3.3.4 EPN/PPO复合材料的相形态  45-46
    3.3.5 EPN/PPO复合材料的性能  46-48
  3.4 本章小结  48-50
第4章环氧封端聚苯醚对复合体系固化动力学、相形态和性能的影响  50-73
  4.1 前言  50
  4.2 实验部分  50-55
    4.2.1 主要实验原料和设备  50-52
    4.2.2 环氧封端聚苯醚(EPPO和PPOE)的制备  52
    4.2.3 试样制备  52-53
    4.2.4 测试与表征  53-55
  4.3 结果与讨论  55-71
    4.3.1 环氧封端聚苯醚(EPPO和PPOE)的制备  55-59
    4.3.2 环氧封端PPO对体系非等温固化行为的影响  59-64
    4.3.3 环氧封端PPO对体系等温固化行为的影响  64-66
    4.3.4 EPN/环氧封端PPO复合材料的相形态  66-69
    4.3.5 EPN/环氧封端PPO复合材料的性能  69-71
  4.4 本章小结  71-73
第5章结论与展望  73-75
参考文献  75-85
攻读硕士期间的学术成果及奖励  85

高频覆铜板用聚苯醚改性环氧树脂复合材料的制备和性能

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