高性能凹凸棒石-聚合物復(fù)合材料的研究.pdf

1、聚合物/粘土納米復(fù)合材料是目前先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)。但是，聚合物/粘土納米復(fù)合材料加工性和使用性一直存在矛盾，如何控制好聚合物與粘土的界面，使得只需添加很少量的填料，保證優(yōu)異加工性的同時(shí)，綜合性能得到很大提升，是目前面臨的主要難題。凹凸棒石是一種天然一維納米材料礦物，具有特殊的纖維狀晶體結(jié)構(gòu)，有望成為新一代復(fù)合材料的增強(qiáng)體。開(kāi)發(fā)高性能凹凸棒石增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 環(huán)氧丙烯酸酯(EA)樹(shù)

2、脂具有很好的綜合性能，包括優(yōu)異的粘接性、抗黃變性、力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性。因此它是紫外光(UV)固化行業(yè)消耗量最大的一類(lèi)樹(shù)脂，應(yīng)用非常廣泛。但是EA具有非常顯著的缺點(diǎn)就是在常溫下它粘度非常大，成半固體狀，加工性非常差。此外，EA樹(shù)脂的韌性有待進(jìn)一步提高以滿(mǎn)足先進(jìn)復(fù)合材料的性能要求。雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂是耐熱性極佳的熱固性樹(shù)脂之一，具有突出的綜合性能，滿(mǎn)足許多尖端領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊?。和其他熱固性?shù)脂一樣，它們的韌性還有待進(jìn)一步提高。

3、　　 本文通過(guò)水解縮合法設(shè)計(jì)制備了一種帶有雙鍵活性官能團(tuán)的超支化聚硅氧烷(HPSi)，作為EA樹(shù)脂的新型活性稀釋劑，探討了HPSi對(duì)EA樹(shù)脂的工藝性和其他性能的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)加入10wt％的HPSi，EA樹(shù)脂的粘度從4800 mPa·s顯著降至480 mPa·s，滿(mǎn)足了UV固化涂裝工藝對(duì)樹(shù)脂粘度的要求。并通過(guò)氫鍵理論探討了HPSi和EA低聚物分子間的相互作用，表明50℃下EA樹(shù)脂的粘度對(duì)HPSi含量的依賴(lài)性比室溫下更強(qiáng)。

4、>　　 將上述HPSi采用“接枝到”的方法來(lái)改性凹凸棒石，制備了改性凹凸棒石增強(qiáng)EA樹(shù)脂基復(fù)合材料，探討了界面作用對(duì)復(fù)合材料性能的影響，研究結(jié)果表明，HPSi改性凹凸棒石的方法簡(jiǎn)單可行，具有普適性，制得的復(fù)合材料具有突出的綜合性能，與蒙脫土增強(qiáng)的復(fù)合材料相比，力學(xué)性能尤其突出。
　　 采用熔融聚合法制備了凹凸棒石增強(qiáng)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂復(fù)合材料，凹凸棒石預(yù)先采用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性，探討了凹凸棒石的表面性質(zhì)對(duì)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的固

5、化工藝性、介電性能、力學(xué)性能和熱性能等的影響。研究結(jié)果表明，經(jīng)偶聯(lián)劑處理的凹凸棒石在基體樹(shù)脂中得到了很好的分散;凹凸棒石的特殊層狀結(jié)構(gòu)和表面接枝的氨基活性官能團(tuán)對(duì)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂體系的固化反應(yīng)有很好的催化作用;凹凸棒石的加入，在樹(shù)脂基體中形成了良好的物理交聯(lián)點(diǎn)作用，提高樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自由體積，起到了增強(qiáng)和增韌雙重效果。
　　 本文制得的凹凸棒石增強(qiáng)EA樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂基復(fù)合材料滿(mǎn)足高性能復(fù)合材料的要求，可作為高性能電子封裝