低粘度環(huán)硫樹脂的合成及固化反應動力學研究.pdf

1、環(huán)硫樹脂不僅具有環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能，如粘接力好、相容性好、電性能良好等特點，還具有反應活性更大、固化速度更快（尤其適合室溫及低溫固化）、固化反應熱更低及較低的固化收縮率和吸水性、對金屬銅的粘接性能比環(huán)氧更好。這些更突出的特性使環(huán)硫樹脂在某些應用領域發(fā)揮著重要作用，又由于含有硫元素提高了折光率，還可用來制備光化學材料及電子封裝材料。
　　 目前研究較多的雙酚A類環(huán)硫樹脂呈結(jié)晶狀態(tài)，常溫或低溫下沒有流動性，雙酚F類環(huán)硫樹脂粘度也較大

2、，通常為10000 mPa·s，嚴重限制了環(huán)硫樹脂在某些領域的應用，如小制件粘接。同時，環(huán)硫樹脂傳統(tǒng)的合成過程中采用油浴加熱方法，反應時間長（大于10小時），也導致了副反應發(fā)生、分子量增大，從而也導致樹脂粘度升高。本文選用一種低粘度環(huán)氧樹脂六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯(CY184)和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂（3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯）為原料，并采用微波加熱法合成樹脂，提高加熱效率，縮短反應時間到1小時以內(nèi)，制得的環(huán)硫樹脂呈液

3、態(tài)，粘度為1500 mPa·s左右;詳細研究了環(huán)硫樹脂合成規(guī)律，固化操作工藝及性能;任何一種材料的使用性能主要取決于材料本身的物質(zhì)結(jié)構，對于熱固性樹脂在使用過程中表現(xiàn)出的各種優(yōu)異性能主要在于樹脂固化后的結(jié)構，所以對于樹脂的固化反應進行研究十分必要。對于環(huán)氧樹脂的固化反應動力學已有較為廣泛深入的研究，而相應的環(huán)硫樹脂的固化反應動力學很少見報道。本論文針對活潑性較高的六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)硫樹脂固化動反應動力學及性能進行研究。本論文主

4、要工作如下:
　　 以低粘度的六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯(CY184)和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂（3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯）為原料，采用微波法合成相應的環(huán)硫樹脂。采用FT-IR、1H-NMR、ESI/MS對合成的CY184環(huán)硫樹脂的結(jié)構進行表征。由于環(huán)硫基團和環(huán)氧基團十分相似，將環(huán)硫樹脂從環(huán)氧樹脂中完全分離，測定反應的轉(zhuǎn)化率一直是環(huán)硫樹脂合成研究中的難點。本文根據(jù)元素分析法與FT-IR法聯(lián)用建立環(huán)氧基團轉(zhuǎn)化率表征方

5、法，以此方法為標準考察了反應溫度、反應時間、反應物配比及微波功率對環(huán)氧基團轉(zhuǎn)化率的影響。用柱層層析色譜法分離提純了CY184環(huán)硫樹脂并進行結(jié)構表征。
　　 利用非等溫DSC法，分別以六氫鄰苯二甲酸酐(MeHHPA)和異佛爾酮二胺(IPDA)為固化劑研究CY184環(huán)氧樹脂與CY184環(huán)硫樹脂體系的固化反應動力學。通過Málek法判定動力學機理函數(shù)，采用非線性Vyazovkin(NLV)法求取活化能，并確定了動力學參數(shù)，得到了動力學