光熱二重固化環(huán)氧丙烯酸酯導(dǎo)電膠的制備及其固化機(jī)理.pdf

1、為了解決導(dǎo)電膠單純熱固化溫度高、時(shí)間長(zhǎng),而單純紫外光固化不完全等問(wèn)題,本論文在合成了不同酯化率的環(huán)氧丙烯酸酯基礎(chǔ)上,用其制備了導(dǎo)電膠,并采用光熱二重固化技術(shù)對(duì)導(dǎo)電膠進(jìn)行了固化。對(duì)導(dǎo)電膠的組成和工藝條件進(jìn)行了研究確定,并對(duì)光熱二重固化導(dǎo)電膠的固化機(jī)理進(jìn)行了探索。
　　采用環(huán)氧樹(shù)脂E51和α-甲基丙烯酸為原料,合成了1/4,1/3,1/2,5/8,3/4,7/8,1/1酯化率的環(huán)氧丙烯酸酯,確定了反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)換率,并通過(guò)紅外和環(huán)氧值的

2、測(cè)定對(duì)其進(jìn)行了表征。用所合成的環(huán)氧丙烯酸酯配置膠黏劑,固化后,對(duì)固化膜的力學(xué)和耐熱性能進(jìn)行了研究,確定了5/8酯化率的環(huán)氧丙烯酸酯較為適合制備導(dǎo)電膠。
　　以5/8酯化率的環(huán)氧丙烯酸酯為樹(shù)脂基體制備導(dǎo)電膠,確定了光熱二重固化導(dǎo)電膠中稀釋劑、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、固化劑及導(dǎo)電填料的最佳用量分別為20％、3.5%、1.5%、10%、60%。最適合的固化溫度為140℃,固化時(shí)間為120~300s。導(dǎo)電膠固化膜的拉伸剪切強(qiáng)度可以達(dá)到5.71

3、MPa以上,剝離強(qiáng)度為2.10kN·m-1,硬度為6H,電阻率為5.30×10-2Ω·m。導(dǎo)電膠的變溫電阻測(cè)試和熱失重測(cè)試結(jié)果表明,導(dǎo)電膠有較好的熱穩(wěn)定性,在環(huán)境溫度升至300℃時(shí),導(dǎo)電膠仍具有較好的導(dǎo)電可靠性。從固化膜表面及斷面的SEM照片可知,導(dǎo)電粒子基本上均勻分布,沒(méi)有導(dǎo)電填料沉降的現(xiàn)象。
　　采用非等溫DSC法和紅外吸收法分析了光熱二重固化導(dǎo)電膠的固化機(jī)理。通過(guò)不同溫升的DSC曲線,根據(jù)Kissinger和Ozawa方程,

4、求得平均表觀活化能為40.53kJ·mol-1。并通過(guò)Crane方程,得到固化反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.95,確定了固化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為-=-dakadt(1)0.95。導(dǎo)電膠固化過(guò)程的DSC譜圖顯示的單一的固化放熱峰與所得的固化反應(yīng)級(jí)數(shù)近似為一級(jí)反應(yīng)的結(jié)果相吻合。通過(guò)對(duì)固化體系中活性基團(tuán)在固化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率的分析,得出光熱二重固化導(dǎo)電膠在固化過(guò)程中大概分三個(gè)階段:第一階段為快速增長(zhǎng)階段,此階段主要是克服誘導(dǎo)效應(yīng)和氧阻聚效應(yīng);第二階段為緩慢上