低介电阻燃型氰酸酯胶黏剂的制备与性能研究

摘要

氰酸酯树脂（CE）具有卓越的介电性能、较高的粘接性能、优异的阻燃性能、较高的耐热温度和热稳定性等优异的性能，使得 CE成为了许多尖端领域（如航空航天材料、电子信息材料和电绝缘材料等）的基体树脂材料。但是CE的自催化固化温度高（>Tg），且固化时间长，而许多电子元器件不能承受这种固化温度和固化时间，另外，聚氰酸酯中没有反应的—OCN会严重影响其介电性能；与此同时，普通氰酸酯的阻燃特性已经不能满足现代材料日益增长的阻燃性能要求。因此，近年来，制备固化性能好、介电性能优异且阻燃性能出色的氰酸酯胶黏剂已经受到了广大研究者的关注。本文分别以双酚AF（BPAF）、双酚AF型环氧树脂（DGEBHF）和10-(2，5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO-HQ）改性双酚 A型氰酸酯（BACY），制备低介电阻燃型氰酸酯胶黏剂，并详细地研究了它们的性能。
　　（1）用 BPAF改性BACY，制备低介电阻燃型氰酸酯胶黏剂。首先，通过凝胶时间（GT）、差示扫描量热法（DSC）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析了BPAF/BACY胶黏剂的固化性能，结果发现，BPAF能显著改善BACY的固化性能。通过与壬基酚（NoP）/BACY胶黏剂和双酚A（BPA）/BACY胶黏剂对比发现：BPAF/BACY胶黏剂具有更优异的性能。另外，详细地研究了BPAF添加量对BPAF/BACY胶黏剂性能的影响，结果表明，BPAF的最佳添加量为体系总质量的15％，此时BPAF/BACY胶黏剂的介电常数（Dk）为2.68，介电损耗角正切值（Df）为0.0081，极限氧指数（LOI）为35.8%。
　　（2）用DGEBHF改性BACY，制备低介电高韧性氰酸酯胶黏剂，并对比双酚 A型环氧树脂（DGEBA）/BACY胶黏剂研究了其性能。采用GT、DSC和FT-IR分析了DGEBHF对BACY胶黏剂固化性能的影响，结果表明，DGEBHF能有效改善BACY胶黏剂的固化性能。通过胶黏剂固化物性能分析可得，添加相同比例的环氧时，DGEBHF/BACY胶黏剂的性能明显优于DGEBA/BACY胶黏剂；当DGEBHF/BACY=15/85时，所得DGEBHF/BACY胶黏剂的性能最优，此时，Dk=2.95，Df=0.0099，LOI=26.1%；而相同条件下，DGEBA/BACY胶黏剂的Dk=3.04，Df=0.0105，LOI=25.2%。
　　用DOPO-HQ改性 BACY，制备得低介电阻燃型氰酸酯胶黏剂。通过GT、DSC和FT-IR表征了DOPO-HQ/BACY胶黏剂的固化性能，结果发现，DOPO-HQ能明显地降低氰酸酯胶黏剂的固化温度和固化时间。通过DEA发现，DOPO-HQ能有效地改善BACY胶黏剂的介电性能，当DOPO-HQ/BACY=10/90时Dk=2.69，Df=0.007。通过测试LOI和UL-94防火等级测试分析了DOPO-HQ/BACY胶黏剂的阻燃性能，结果发现，当添加体系总质量5%的DOPO-HQ后，胶黏剂固化物的LOI=29.7%、UL-94可以达到V-1级，当DOPO-HQ的添加量为10%时，胶黏剂固化物的LOI=33.1%、UL-94可达V-0级。最后，详细地研究了DOPO-HQ/BACY胶黏剂的力学性能和热性能。

目录

声明

1 绪论

1.1 胶黏剂及粘接理论

1.2 氰酸酯改性研究进展

1.3 本文研究目的以及研究内容

2 双酚AF/氰酸酯胶黏剂

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

3 双酚AF型环氧树脂/氰酸酯胶黏剂

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 DOPO-HQ/氰酸酯胶黏剂

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果