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有机硅改性环氧树脂的研究

屈泽华

  本文研究有机硅改性环氧树脂(EP),以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS),γ-氨丙基三乙氧基硅烷和二酚基丙烷缩水甘油醚(DGEBA)反应合成了聚二甲基硅氧烷和环氧树脂的嵌段共聚物,用它作为增容剂改善环氧树脂和有机硅之间的相容性,通过红外光谱(IR)分析反应机理,扫描电镜观察(SEM)增容剂的增容效果,示差扫描量热法(DSC)研究了固化反应动力学。考察了不同含量的有机硅改性环氧树脂的各项性能,不同分子量的有机硅对两者相容性的影响,改变促进剂对增容剂改性环氧树脂体系的影响,添加填料对各项性能的影响,加入多官能团环氧对力学性能的影响。测试了它们的力学性能(包括冲击强度,拉伸强度,弯曲强度),电性能(包括体积电阻率,表面电阻率,击穿电压,介电常数,介电损耗角正切),热性能(热失重,250℃下 10 小时失重和 20 小时失重)的变化,结果表明了合成的增容剂的确改善了环氧树脂和有机硅之间的相容性,使各项性能有所提高。本文还用端羟基聚二甲基硅氧烷和甲苯二异氰酸酯反应合成了端异氰酸酯基聚二甲基硅氧烷,并通过两种条件与环氧树脂反应合成了端异氰酸酯聚硅氧烷与环氧树脂预聚物和含噁唑烷酮结构的端异氰酸酯聚硅氧烷与环氧树脂预聚物,对 PDMS/EP 体系起增容作用,同样通过红外光谱分析反应机理,扫描电镜观察增容剂的增容效果,DSC 研究了固化反应动力学,并测试了它们的力学性能,电性能和热性能的变化。从以上实验结果得出结论:小分子量的聚硅氧烷改性环氧树脂的效果更好;且聚硅氧烷含量为 10%时冲击强度比纯环氧树脂提高了 70.2%,断裂伸长率提高了 109%,各项性能综合评比最佳;促进剂 2,4-甲基咪唑(EMI)比 2,4,6-三[(二甲氨基)甲基]苯酚(DMP-30)固化环氧树脂的效果好;加入填料使树脂强度降低,收缩率和吸水率减小;加入多官能团环氧树脂力学性能变差;含噁唑烷酮结构的端异氰酸酯聚硅氧烷比不含噁唑烷酮结构的端异氰酸酯聚硅氧烷改性环氧树脂的力学性能好, 且与纯环氧树脂相比韧性都有提高。热失重测定结 I果显示耐热性能都好于纯环氧树脂。吸水率也有下降。以上改性环氧树脂的电性能也有提高。……   
[关键词]:有机硅;环氧树脂;改性;端羟基聚硅氧烷;增容剂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京工业大学2004年
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