有机氟改性环氧树脂的研究进展

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高职化工专业毕业论文 氟树脂涂料的研究现状及相关应用

高职化工专业毕业论文 氟树脂涂料的研究现状及相关应用

毕业设计(论文)题目氟树脂涂料的研究现状及相关应用摘要本文主要简述了氟树脂涂料发展、研究现状、市场领域、特性并且通过实验表明涂料的耐酸性良好,耐碱性差。

主要原因是丙烯酸树脂在强碱溶液中发生皂化反应,分子量降低,涂膜造到了严重的破坏。

关键词:氟树脂;涂料;耐碱性;耐候性AbstractThis paper is instution description of the fluorine resin coating development, research status, markets, features and experiments show that the coating through a good acid resistance, alkali resistance poor. Mainly due to acrylic resin in the alkali saponification reaction occurs in solution, molecular weight reduction, film making to the severe damage.Keywords: Fluorine resin,fluorine,coating1 前言自1963年聚偏氟乙烯涂料成功地应有在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历史程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。

目前国际上形成了三种不同的用途的氟树脂于氟涂料行业,第一种是以美国阿托一菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料,具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料,主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。

2 氟树脂涂料的发展史作为一种高科技功能性涂料,氟涂料的发展经历了热熔型、常温交联固化型、水基型三个发展阶段。

环氧树脂的改性研究及未来发展

环氧树脂的改性研究及未来发展

环氧树脂的改性研究及未来发展作者:房俊一来源:《名城绘》2019年第03期摘要:现如今,我国的发展十分迅速,环氧树脂是一种性能优良的基体材料,在机械、电子电器和交通运输等领域扮演着重要的角色。

然而由于其具有高度交联的网状结构使其韧性差、脆性大,限制了其进一步推广应用。

对环氧树脂改性常用的包括橡胶弹性体、热塑性树脂(TP)、互穿聚合物网络(IPNs)、超支化聚合物(HBP)、热致性液晶聚合物(TLCP)、核/壳结构聚合物(CSLP)和刚性微纳米粒子等增韧改性方法。

对上述方法进行了梳理和评述,分析了各种增韧改性方法的发展、机理、优点和不足,展望了环氧树脂增韧的未来发展方向。

关键词:环氧树脂;增韧;改性;研究进展环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上的环氧基团的有机化合物,它是现代工业中常用的三大热固性树脂之一。

常用的环氧树脂由双酚A和环氧氯丙烷缩聚而成,带有侧羟基和环氧端基。

环氧树脂既可以指未经固化的环氧树脂单体,又可以指经固化成型后的环氧树脂聚合物。

环氧树脂作为高性能热固性高分子材料,由于具有粘接力强、优秀的尺寸稳定性,低介电常数,好的机械加工性和优异的耐化学腐蚀性等优点,而被广泛应用于微电子封装、涂料、胶黏剂、灌封料、复合材料、印刷电路板基体材料等领域。

然而,环氧树脂由于其高交联结构而产生的固有脆性,导致其对裂纹发展和生长的抵抗能力较低,此外,在辐射和高温下会降解,从而导致断链和变色。

而且,随着现今科学技术的高速发展,在各领域中对环氧树脂的性能提出了更高的要求,包括良好的可加工性、耐热性、耐化学性、耐湿性、优异的电气和机械性能以及对许多基材的良好附着力。

有机硅树脂是环氧树脂的一种有效改性劑,它能改善环氧树脂的性能。

有机硅的主链由Si—O键组成,键能大于C—C键和C—O键。

因此,有机硅改性环氧树脂具有优异的耐热和耐紫外线性能,还具有良好的疏水性、力学性能、电绝缘性能等。

该方法已经广泛应用于微电子封装与阻燃剂等领域。

环氧改性氟树脂涂料研究

环氧改性氟树脂涂料研究

环氧改性氟树脂涂料研究摘要用环氧树脂改性偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(氟树脂246),可以大大提高氟树脂在金属底材表面的附着力。

实验结果表明:改性氟树脂涂料有良好的机械性能和耐有机溶剂性能,具有广泛的应用前景。

关键词氟树脂涂料改性附着力1 前言含氟聚合物具有优异的耐腐蚀、耐候、耐化学品及耐高温、低温性能,因此,国外对氟树脂涂料的开发给予了很大的关注。

随着含氟单体品种的开发,乳液型氟树脂涂料已用于建筑物的保护与装饰[1],特别是由于氟涂料表面的不粘附性和自清洁性能,最近又被用作高层建筑的免维护外墙涂料[2],具有广阔的应用前景。

目前我国氟树脂涂料的研究也日益受到重视[3],我所组织开发研究的环氧改性氟树脂涂料采用偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(俗称氟树脂246)为实验原料,用环氧树脂改性,提高了涂料的附着力和防腐蚀性能。

2 实验部分(1) 原料偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(氟树脂246),环氧树脂3#,环氧固化剂P。

(2) 实验和测试方法将氟树脂246按合适的比例溶于酮与酯的混合溶剂中,待充分溶解后按不同的比例与环氧树脂3#和环氧固化剂P混合,分别制成样板,用常规方法测试附着力等物理机械性能和防腐蚀性能;傅里叶变换红外(FT-IR)光谱则用Nicolet Impact 420红外仪测定。

3 结果与讨论3.1 氟树脂246的基本特性氟树脂246为偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物弹性体,其结构可表示为:这种树脂具有优异的耐高温性能,通常可在275 ℃下长期使用,并具有良好的化学稳定性。

它不溶于甲苯、二甲苯等常规的芳香烃溶剂,也不溶于四氟化碳等含氯溶剂,但能溶于一般的酮类或酯类溶剂。

由于氟树脂246结构中没有极性基团以及氟原子的特殊性质,实际上它对金属底材没有附着力,当溶剂挥发后,具有弹性的薄膜可以从金属底材上剥离下来,测定其断裂强度为98 MPa,断裂伸长大于250%,耐冲击性大于50 cm。

POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述

POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述

POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述近年来,随着科学技术的快速发展,环氧树脂作为一种重要的高性能材料得到了广泛的应用。

而POSS作为环氧树脂的一种新型改性剂,具有独特的结构和卓越的性能,引起了广泛的研究兴趣。

本文将综述近年来在POSS改性环氧树脂制备及性能研究方面的最新进展。

首先,POSS改性环氧树脂的制备方法可以分为两类,即物理混合和化学改性。

物理混合是将POSS和环氧树脂机械混合,通过表面张力和分散力使POSS分散在环氧树脂中。

而化学改性是通过共聚或交联反应将POSS与环氧树脂进行共价结合,形成POSS改性环氧树脂。

其次,POSS改性环氧树脂的性能也受到了广泛关注。

研究表明,POSS的加入可以显著改善环氧树脂的力学性能,如增加抗拉强度、弯曲强度和冲击强度。

同时,POSS还可以提高环氧树脂的玻璃化转变温度和热稳定性,减少热膨胀系数和燃烧性能。

此外,POSS改性环氧树脂还具有良好的阻燃性能、耐化学性能和耐热老化性能等。

最后,POSS改性环氧树脂在应用方面也取得了显著的进展。

例如,POSS改性环氧树脂可以用于制备高性能复合材料,如航空航天材料、高性能涂层和电子封装材料等。

此外,POSS改性环氧树脂还可以用于制备低介电常数、低介质损耗的微波介质材料。

另外,POSS改性环氧树脂还可以用于制备纳米复合涂料、纳米填料和纳米复合材料等。

总结起来,POSS改性环氧树脂在制备及性能研究方面取得了显著的进展。

然而,目前仍存在一些问题需要进一步研究解决。

例如,POSS的加入量、POSS在环氧树脂中的分散性以及POSS改性环氧树脂的界面相容性等问题需要深入研究。

同时,对于POSS改性环氧树脂的结构和性能之间的关系还有待深入探索。

我们相信,随着研究的不断推进,POSS改性环氧树脂将在未来得到更广泛的应用。

环氧树脂改性研究进展

环氧树脂改性研究进展

环氧树脂改性研究进展环氧树脂是一种重要的聚合物材料,具有良好的绝缘性能、强度高、耐化学腐蚀等优点。

然而,传统环氧树脂在一些方面存在着一些缺陷,比如脆性、热稳定性差等。

为了改善这些问题,人们进行了大量的环氧树脂改性研究,以满足各种应用需求。

一种常见的改性方法是添加填充剂,如纳米材料、无机颗粒等。

纳米填料的添加可以显著改善环氧树脂的力学性能、热稳定性和耐化学腐蚀性能。

例如,添加纳米硅胶可以提高环氧树脂的强度和断裂韧性,同时显著改善其热稳定性。

添加纳米陶瓷粒子可以增加环氧树脂的硬度和热稳定性。

此外,添加纳米颗粒还可以提高环氧树脂的导热性能,有利于其在电子封装和导热材料中的应用。

另一种常见的改性方法是进行化学改性,如添加醇酸树脂、亚麻酸树脂等。

通过这些化学改性方法,可以显著改善环氧树脂的力学性能、热稳定性和耐化学腐蚀性能。

例如,添加醇酸树脂可以提高环氧树脂的断裂韧性和热稳定性。

添加亚麻酸树脂可以显著提高环氧树脂的抗脆性和耐化学腐蚀性能。

此外,还可以通过改变环氧树脂的交联结构、引入热稳定剂等方式进行化学改性,以提高其性能。

同时,人们还研究了环氧树脂共混改性的方法。

通过将两种或多种不同的环氧树脂进行共混,可以实现对环氧树脂性能的调节。

例如,通过共混苯环氧树脂和聚醚型环氧树脂,可以同时提高强度和断裂韧性。

通过共混环氧树脂与其它聚合物,如聚酰胺、聚氨酯等,也可以实现对环氧树脂性能的调节。

此外,还可以通过共混环氧树脂与纳米材料、填充剂等进行改性,以进一步提高性能。

在环氧树脂改性研究中,还有一些新材料和新技术被提出。

例如,人们研究了通过固体废弃物改性环氧树脂的方法,如通过将废旧塑料、聚氨酯等与环氧树脂进行共混改性,以实现资源的再利用。

此外,人们还研究了通过高温固化方法改性环氧树脂的方法,如通过在高温条件下进行固化反应,可以实现环氧树脂的高温稳定性能。

综上所述,环氧树脂改性研究已取得了重要的进展,通过添加填充剂、进行化学改性、共混改性等方法,可以显著改善环氧树脂的性能。

氟硅树脂改性环氧树脂的合成及其性能研究

氟硅树脂改性环氧树脂的合成及其性能研究

用异丁醇与 乙酸丁酯将环氧树脂开稀 , 在搅拌 状态 下 加人 一定 量 的氟硅 树脂 , 添 加 一定 量 的催 化
作 者简 介 : 李 海洋 ( 1 9 8 1 - ) ,男 ,硕士 ,研究 员 ,从事 纳米材 料研 究
通 讯联 系人 : 罗仲 宽 ( 1 9 6 2 - ) ,男 ,博 士 ,教授 ,邮箱 : l u o z h o n g k u a n @1 2 6 . c o m 收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 4 . 1 4
G B 1 7 2 0 — 8 9( 7 9) 测试。采用 “ 盐 酸 一丙 酮 法 ” 测定 改性 环 氧树 脂 的环氧 值。采用 德 国 N e t z s c h
为 了考 察 氟 硅 一环 氧 树脂 漆 膜 的力 学性 能 , 我
们在不 同时间点取改性树脂制备漆膜 , 测量其硬度
中 图分 类号 : T Q3 2 3 . 5 文献 标 识码 : A 文章 编 号 : 1 6 7 1 - 9 9 0 5 ( 2 0 1 3 ) 0 7 . . 0 0 0 6 - 0 4
有 机 硅树 脂 以有 机 硅 为原 料 进 行 水 解 缩 聚而
工业 生产 的需要 。
制得 f 1 1 , 主链为无机的 S i — O键 , 键能较高 , 因此具有 无机材料 的高温稳定性和高硬度 ; 侧链为含有不同
2 . 3 反 应 时间对 有机 硅树 脂改 性环 氧树脂 的影 响
采 用 日本 岛 津 F T I R 一 8 3 0 0型傅 里 叶 变 换 红 外 光谱 仪 表 征 试 样 的结 构 , K B r 压 片 。使 用 Q HQ —
烷在一定 的 p H值条件下加热水解缩合 , 反应生成

POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展【文献综述】

POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展一、前言部分环氧树脂具有优异的黏接性、耐磨性、电绝缘性、化学稳定性、耐高低温性,以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点,被大量应用于胶黏剂、电子仪表、轻工、机械、航天航空、绝缘材料等领域[1]。

但纯环氧树脂固化后呈三维网状结构,交联密高,存在内应力大、质地硬脆,耐开裂性、抗冲击性、耐湿热性差及剥离强度低等缺点,在很大程度上限制了其在某些高技术领域的应用。

环氧树脂的增韧方法很多,目前国内外的研究主要集中于如何获得具有更高性能的环氧树脂材料,以满足特殊场合的要求,使其得到更广泛的应用。

传统的聚合物具有良好的加工工艺性和相对低的成本,但由于其自身固有的低模量、低稳定性,使其应用受到了一定程度的限制。

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一种近年来在国际上受到广泛关注的聚合物增强材料[2],由POSS改性聚合物制备的有机-无机纳米杂化结构材料体系与传统的纳米复合材料相比有四大优点:(1)合成工艺简单有效;(2)无机纳米颗粒和空穴在体系中具有均匀的分散度;(3)合成材料时属于化学过程,形成的颗粒与本体间的表面结合力大大强于传统的物理机械掺混的表面结合力;(4)可以通过控制合成条件来控制无机纳米颗粒的尺寸,进行分子组装,从而达到控制所需材料宏观性质的目的。

这种新的改性传统聚合物的方法已经成为目前新一代聚合物的研究热点。

有机无机纳米杂化材料是近年发展起来的一种新型复合材料,它兼具有无机材料的耐热、耐氧化和良好的力学性能,以及有机材料的柔韧性、良好的加工性能等优点[3-5]。

倍半硅氧烷的分子结构由Si-O-Si形成的主链及有机基团形成的侧链组成,三维结构大小在1-3 nm范围内,是一种真正分子水平上的有机无机纳米杂化材料[6,7]。

倍半硅氧烷的这种结构使其具有耐高低温、难燃、电气绝缘性能好等优点。

用倍半硅氧烷改性高分子材料不仅保持了高分子材料原有的优点,而且可以使高分子材料的耐热性能、阻燃性能、机械性能和耐压性能等性能提高[8-13]。

有机氟改性环氧树脂制备及性能研究

有机氟改性环氧树脂制备及性能研究

性环氧树脂复合物 。并测试 了有机氟改性环氧树脂复合物 的表面接触角、 曲强度, 弯 对复合物的表面
性 能 , 学性 能进 行 了研 究 。 力
关 键词 :含氟表面活性剂; 环氧树脂; 接触角; 弯曲强度 环氧树 脂 具有 良好粘 结 、 高强度 、 腐蚀 、 耐 电气 绝缘 基 四氢 邻 苯 二 甲酸酐 (e H A ,, , 一三 ( - MT P) 24 6 - 甲氨 基 甲
— — 。 , 。 。 一 ——
通用 高分子聚 合 物相容 性 良好 的含 氟表 面 改性剂 , 了 为 提 高含 氟表面 改性 剂 与高分 子聚 合物 的相 容 性 , 含 氟 在 表 面活 性剂 分子链 上 引入 大分子 碳氢 链锻 , 过 共混 和 通 共 聚 的方式 改善 材料 的性 能 _ 。 5 为 了提 高 有机 氟 与环 氧 树脂 的相容 性 ,本 文在 N 一
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于样 条表 面 l i m n后进 行 测试 , 3点平 均值 。 取
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有机氟改性环氧树脂的研究进展闫振龙;刘伟区;赵苑;高楠;陈海生【摘要】Epoxy resin modified by fluorine was an effective method to improve the comprehensive properties.Fluorinated epoxy resin have been become the important object of research.A review was given on the research progress in the surface properties,thermal properties,dielectric properties,tribological properties,flame retardant properties of epoxy resin modified by fluorine.The development trend of the epoxy resin modified by fluorine was also presented.%利用有机氟改性环氧树脂是提高环氧树脂综合性能的有效途径。

目前含氟环氧树脂已经成为学者研究的重点。

文章扼要综述了有机氟对改善环氧树脂的表面性能、耐热性能、介电性能、耐摩擦性能及阻燃性能的最新研究进展。

展望了有机氟改性环氧树脂的发展趋势。

【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2012(037)001【总页数】8页(P42-49)【关键词】有机氟;含氟环氧树脂;疏水性能;耐热性能;改性【作者】闫振龙;刘伟区;赵苑;高楠;陈海生【作者单位】中国科学院广州化学研究所,广东广州510650/中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广东广州510650;中国科学院广州化学研究所,广东广州510650/中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广东广州510650/中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TQ323.5环氧树脂具有优异的物理机械性能、粘结性能、耐磨性能、高化学稳定性、耐高温性能、电绝缘性能以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点,在胶黏剂、机械、建筑、电子仪表、涂料、航天航空、电子电气绝缘材料及先进复合材料等领域得到广泛应用。

然而环氧树脂具有三维立体网状结构,碳―碳,碳―氧键能较小,带有一些羟基,表面能较高,因而存在应力大、质脆以及耐疲劳性、耐热性、耐水耐油性差等缺点。

近年来环氧树脂的应用扩展到半导体封装材料、纤维强化材料、层压板、结构粘结剂材料、集成电路等电子电器封装材料,这就要求环氧树脂具有更好的性能。

含氟聚合物,具有耐热、耐腐蚀、憎水憎油、电绝缘、低摩擦系数及生物体适应性、不燃性等多种优异性能,使得它在许多应用领域中独领风骚,愈来愈受到人们的关注。

用有机氟改性环氧树脂生成的C-F 键能很大(540 kJ/mol),从而使得改性环氧树脂的耐热性能得到提高。

在环氧树脂引入的CF3基团能富集在环氧树脂的表面,使高表面能的环氧树脂具有优异的防水、防油性能。

有机氟改性环氧树脂能够兼具二者的优点,因此用有机氟来改性环氧树脂一直是人们实现环氧树脂功能化的重要课题。

本文综述国内外有机氟在改性环氧树脂的表面性能、介电性能、耐热性能及阻燃性能方面的最新研究现状和进展。

1 有机氟改性环氧树脂的表面性能环氧树脂的饱和吸水率一般为1%~2%,要提高环氧树脂的耐水性,必须降低树脂的吸水率[1]。

由于氟原子具有高的电负性,化学键短,因而含氟表面活性剂和聚合物具有高表面活性,含氟表面活性剂和聚合物分子中氟碳链为疏水基,能显著地降低材料的表面张力[2]。

另外,由于氟原子的表面自由能低,在基体中趋向于富集到材料的表面,因此少量的含氟表面活性剂或聚合物能够明显降低材料的表面性能[3-4]。

1.1 共混改性Ameduri. B.等人[5]用含氟硫醇和羟基遥爪丁二烯合成一种新型的含氟羟基遥爪聚丁二烯(PBF)作为环氧树脂的表面改性剂。

具体合成路线如图1所示。

图1 PBF的合成路线研究表明,随着PBF质量分数的增加,环氧树脂―空气表面接触角明显地增加,当PBF的质量分数为5%时,表面接触角接近120º,表面具有很好的疏水性能。

而环氧树脂与玻璃接触的一面,表面接触角一直保持70º左右,与纯环氧树脂的表面接触角相同。

能量分散X射线能谱显示环氧树脂―空气表面含有大的氟原子,证明了氟元素迁移到环氧树脂的表面。

含氟基团在环氧树脂―空气表面的大量富集,使得环氧树脂―空气表面的疏水性能增加。

环氧树脂两面接触角的不同,也使得可以用该方法制备一面具有高疏水性、一面具有高粘结性的环氧树脂涂料。

Kasemura等人[6]用甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸缩水甘油醚和丙烯酸十七氟酯的共聚物作为添加剂改性环氧树脂的表面,通过测量烷烃和水在改性环氧树脂―空气表面的接触角,结果显示少量共聚物能够明显地提高环氧树脂表面的疏水和疏油性能。

虽然很少量的含氟表面活性剂或者含氟聚合物能够明显提高环氧树脂的表面性能,但是由于其与环氧树脂的相容性差,限制了含氟表面活性剂的使用[7]。

为了提高有机氟在环氧树脂中的相容性,汪水平等人[8]用N-乙基、N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和十二烷基烯酮合成了一种含大分子链段的新型含氟表面活性剂。

合成路线如图2所示。

图2 含氟表面活性剂的合成路线研究表明,随着有机氟表面活性剂的增加,环氧树脂的弯曲性能急剧增加,说明十二烷基烯酮能够明显地增加含氟表面活性剂与环氧基体的相容性。

当含氟表面活性剂添加量为3%(wt)时表面接触角为115.2º。

随着含氟表面活性剂继续增加,接触角变化不大,这是由于迁移到环氧树脂表面的氟原子接近饱和。

继续增加氟表面活性剂,对表面改性不明显。

1.2 化学改性Van de Grampel等人[9]采用一系列含氟环氧单体与一定量的胺固化剂反应制备了氟胺预聚物,将制备的预聚物与环氧树脂单体和胺固化剂混合固化制备了一系列含氟量不同的环氧树脂。

含氟环氧单体的结构式如图3所示。

图3 含氟环氧单体图4 FEA的合成路线研究表明,随着氟胺预聚物含量的增加,所有的改性环氧树脂的表面接触角均明显增加,说明少量的氟胺预聚物能够明显提高环氧树脂的耐水性能。

但不同链长的含氟单体改性的环氧树脂表面接触角增加的幅度不同。

当含EP-F8的氟胺预聚物添加量为3%(wt)时,改性环氧树脂的表面接触角为118º;含EP-F10的氟胺预聚物添加量为1.5%时,改性环氧树脂的表面接触角达到120º,而含EP-F6的氟胺预聚物添加量大于3%时,改性环氧树脂的表面接触角未达到100º。

说明氟碳链段的长度对表面疏水性能也有影响。

这是由于氟碳链趋向于富集在聚合物的表面,侧链越长氟原子越多,氟碳链能够更多地富集在聚合物的表面[10-11]。

因此,为了提高环氧树脂表面的氟含量,人们合成了长的含氟侧链以提高表面的氟含量。

王成忠等人[12]采用十二氟庚酯、2,4-二异氰酸酯和双酚A环氧树脂合成了侧链含氟的环氧树脂。

X光电子能谱结果显示固化后的环氧树脂表面氟元素质量分数为10.48%,比基体中的氟元素质量分数8.3%有明显提高。

Lin等[13]用1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,1-二氢十一氟己醇(PFHOL)和环氧丙烯酸酯制备了含氟预聚物(FEA),通过设计在含氟预聚物的侧链引入了长的烷基链段和氟链段,这种结构使得含氟基团获得更大的驱动力迁移到丙烯酸环氧树脂的表面,成功制备了超疏水的环氧树脂表面膜,接触角为151º。

具体合成路线如图4所示。

2 有机氟改善环氧树脂的耐热性能由于C-F 键能很大(540 kJ/mol),因而使氟聚合物具有很高的耐热稳定性。

段然等人[14]将三氟甲基引入到对苯型酚醛环氧树脂体系的分子结构中,制备了新型的含氟对苯型环氧树脂(FPE)和含氟对苯型酚醛树脂(FPN)。

由于大体积的三氟甲基的引入阻碍了聚合物分子链段的运动,同时由于环氧树脂中氟元素的存在,高温环境下能增加分子间重排,在表面沉积出现高稳定性的碳层,起到保护内部聚合物交联网络的作用。

TGA分析结果表明含氟对苯型酚醛环氧树脂FPE/FPN比纯对苯型酚醛树脂体系具有优异的热稳定性,起始分解温度和5%热失重温度分别为422℃和406℃,在650时残碳率为33.3%,高于对苯型酚醛树脂(PN)和对苯型酚醛环氧树脂(PE)体系的28.8%。

Tao等人[15]用无水甲苯,3’ -三氟甲苯-2,2,2-三氟苯乙酮和缩水甘油在催化剂的作用下制备了新型的含氟环氧单体(BGTF)。

结构式如图5所示。

图5 BGTF的结构式BGTF分别与 4-甲基六氢苯酐(HMPA)和4’4-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化。

BGTF/HMPA和 BGTF/DDM固化体系在5%热失重温度分别为382℃和370℃。

BGTF/DDM在600℃时残碳率47.3%,而双酚A环氧树脂的残碳率仅为26.9%。

这是由于在主链中引入了高的耐热稳定性CF3基团,使得含氟树脂在高温下体现出更优异的热稳定性。

3 有机氟改善环氧树脂的介电性能环氧树脂具有的优异的机械性能、粘结性能使其被广泛应用于微电子封装材料领域。

然而高端电子电路的发展要求环氧树脂有更好的绝缘性能和更低的介电常数。

由于C-F键具有低的可极化性,赋予了氟聚合物低的介电性能,氟原子低折射率和低吸湿率,使其在光通讯和微电子领域被广泛研究和应用[16]。

因此有机氟被广泛应用于降低环氧树脂的介电常数。

Ge等人[17]用苯酚,3’-三氟甲苯-2,2,2-三氟苯乙酮和环氧氯丙烷合成了新型的含氟环氧树脂单体(BEF)。

BEF与4-甲基六氢苯酐(HMPA)固化后用以改性环氧树脂的介电常数。

实验结果表明,BEF/HMPA固化体系显示出低的介电常数(εr=3.1)和耗散系数(tanδ=1.38 ×10-3)。

Tao 等人[15]也制备了低介电性能的含氟环氧树脂,体积电阻(ρv)和表面电阻(ρs)分别为3.6×1016 Ω和2.8×1016 Ω。

Wang 等人[18]用六氟双酚A和环氧氯丙烷制备了新型的含氟功能性预聚物(DGEBF)。

将DGEBF与E51环氧树脂按不同的比例混合后固化,研究环氧树脂的介电性能。

结果显示,增加含氟预聚物的含量,环氧树脂的介电常数逐步降低,全氟环氧树脂介电常数(εr)降低为2.0,显示出优异的绝缘性能。

DGEBF结构如图6所示。

图6 DGEBF的结构式4 有机氟改善环氧树脂的耐摩擦性能降低摩擦损耗在工业上有着重要的意义[19]。

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