【正文】 性能復(fù)合材料；同時(shí)，液晶環(huán)氧樹(shù)脂在取向方向上線(xiàn)膨脹系數(shù)小，介電強(qiáng)度高、介電損耗小，可以使用在高性能要求的電子封裝領(lǐng)域，是一種具有美好應(yīng)用前景的結(jié)構(gòu)和功能材料。這樣形成的液晶環(huán)氧樹(shù)脂為主鏈液晶環(huán)氧樹(shù)脂。在上述四類(lèi)中心橋鍵中氧化穩(wěn)定性： 聯(lián)苯類(lèi)液晶 酯類(lèi)液晶 α 甲基二苯乙烯類(lèi) 亞甲胺類(lèi)液晶 。 固化劑 環(huán)氧樹(shù)脂本身是一個(gè)線(xiàn)性結(jié)構(gòu)的化合物，性能很穩(wěn)定，必須與固化劑一塊使用才能使它轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚓W(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，不溶不熔的高聚合物后，方才具有實(shí)用價(jià)值。 常用的固化劑可分為以下幾個(gè)種類(lèi)： （ 1）脂肪多元胺類(lèi)：如乙二胺（ EDA）， H2NCH2CH2NH2 ，活潑氫當(dāng)量為 15，每 100份標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂用 68 份，可在室溫快速固化。 （ 3）芳香胺類(lèi)：如二氨基二苯基甲烷（ DDM）， [（ NH2） (CH3)C6H4]2CH2 ,活潑氫當(dāng)量為 49，每 100 份標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂用 2530 份，固化 60℃ 2 小時(shí) +150℃ 2 小時(shí)。 （ 5）聚酰胺類(lèi)：如 200 型，棕紅色液體，每 100 份標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂用 40100 份，在室溫固化24 小時(shí)，在 60℃ 只需 3 小時(shí)。 （ 7）潛伏性類(lèi)：如雙氰胺，每 100 份標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂用 612 份，在 150℃ 需固化 4 小時(shí)。 （ 9）叔胺類(lèi)：如三乙胺（ TEA），每 100 份標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂用 1015 份，在 100℃ 需固化 1 小時(shí)。由于誘導(dǎo)效應(yīng)，環(huán)氧基上的氧原子存在著較多的負(fù)電荷，其末端的 碳原子上則留有較多的正電荷，因而親電試劑（酸酐）、親核試劑（伯胺、仲胺）都以加成反應(yīng)的方法使之開(kāi)環(huán)聚合，形成高分子聚合物，即為固化產(chǎn)物。 — 二羥基聯(lián)苯的二環(huán)氧甘油醚 (DGEBP)以及雙酚 A 的二環(huán)氧甘油醚 (DGEBA)與固化劑 D A P 的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。從 DSC 圖上發(fā)現(xiàn) , 液晶環(huán)氧的固化比普通環(huán)氧的要復(fù)雜。 Alice Mititelu 等 [3]運(yùn)用 SEC 研究了 4,439。 Jingping Liu 等 [4]運(yùn)用 DSC 研究了一種含 α 甲基二苯乙烯類(lèi)液晶基元的環(huán)氧化物D O M S 與固化劑苯胺、 N E A 、 B S A 、 S A A 的固化動(dòng)力學(xué)。在含有 NEA 和BSA的系統(tǒng)中 ,并沒(méi)有液晶相的形成 ,它們的固化在一定溫度范圍內(nèi)都符合自催化模型。與普通的非均相反應(yīng)中由擴(kuò)散造成的反應(yīng)速率下降不同的是 ,它的反應(yīng)速率反而升高。 MartinLutterUniversity Halle Wittenberg等 [5]研究了光引發(fā)含酯類(lèi)液晶基元環(huán)氧化物陽(yáng)離子交聯(lián)時(shí)溫度對(duì)固化物中有序結(jié)構(gòu)的形成和熱性能的影響。 韓國(guó) Scoul National University[6]研究了含酯類(lèi)液晶基元的環(huán)氧化物 （ R= — H,— Cl,— CH3） （ R= — H,— Cl,— CH3）中取代基對(duì)固化速度和固化后產(chǎn)物性能的影響。 美國(guó) The University of Michigan[7]研究了固化劑種類(lèi)、固化時(shí)間以及固化溫度對(duì)α 甲基二苯乙烯類(lèi)液晶基元環(huán)氧化物 固化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能的影響。固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨固化溫度的升高而增高，同時(shí)，剪切模量也受到固化溫度的強(qiáng)烈影響。研究表明，在低于臨界溫度，混合物起阻聚作用，固化反應(yīng)屬于自催化二級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)；在中等溫度，混合物起加速加聚反應(yīng)的作用，固化反應(yīng)屬于自催化一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)；在高溫，混合物使液晶環(huán)氧發(fā)生均聚反應(yīng)。氰基取代后固化反應(yīng)速率要比甲基取代后的固化反應(yīng)速率快。 除此之外，日本 Kansai University 研究了含聯(lián)苯液晶基元環(huán)氧化物采用不同固化劑對(duì)結(jié)構(gòu)形成以及力學(xué)性能、熱性能的影響。意大利 University of Naples 研究了剛性鏈長(zhǎng)度和所施加的應(yīng)力對(duì)固化產(chǎn)物有序度的影響等。 清華大學(xué) 劉德山等 [11] 應(yīng)用 DSC研究了含液晶基元的環(huán)氧化合物 4 ,4′ 二 (2 ,3 環(huán)氧丙氧基 ) 偶氮苯與五種芳香胺 類(lèi)固化劑的固化行為 ,選擇了 DDM為固化劑。受反應(yīng)生成的羥基催化的固化反應(yīng)的活化能大于受反應(yīng)體系初始催化劑催化的固化反應(yīng)的活化能。 湘潭大學(xué)黃啟谷等 [13] 以乙二醇縮水二甘油醚 (EGDE)和 4,439。討論了影響反應(yīng)的因素 , 并用 D S C 、 P O M 對(duì)樹(shù)脂的液晶性進(jìn)行了表征 ,對(duì)固化物的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試 ,結(jié)果表明其性能優(yōu)于普通環(huán)氧固 化物。利用 X 射線(xiàn)衍射、動(dòng)態(tài)粘彈譜儀、掃描電鏡等手段對(duì) LCPU/ EP 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)熱力學(xué)性能及斷裂面的微觀(guān)形貌進(jìn)行了研究。 北京化工大學(xué)楊明山等 [15] 采用聯(lián)苯酚為介晶基元合成了單官能團(tuán)液晶環(huán)氧樹(shù)脂低聚物（ MEP） ，用 FTIR、 XRD、 偏光顯微鏡對(duì) MEP進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明， MEP具有液晶性；將 京 MEP與鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂等進(jìn)行混合，混煉，然后固化，制備出環(huán)氧樹(shù)脂模塑料，該環(huán)氧樹(shù)脂模塑料具有液晶結(jié)構(gòu)。用 DDS和 4,439。 西北工業(yè)大學(xué)王金合等 [17] 研究了環(huán)氧樹(shù)脂（ E51）和雙環(huán)戊二烯雙酚型氰酸酯樹(shù)脂（ DCPDCE）共聚體系的固化動(dòng)力學(xué)。 有色金屬材料科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李芝華等 [18] 以混合芳胺為固化劑 ,通過(guò)聚氨酯 (PU) 對(duì) 4 ， 5環(huán)氧環(huán)己烷 1 ， 2二甲酸二縮水甘油酯 ( TDE85) 與二酚基丙烷縮水甘油醚 ( E51) 環(huán)氧樹(shù)脂的混合樹(shù)脂體系的改性 ,制備了高性能聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂( PU/ EP) 。研究結(jié)果明 ,PU/ EP 體系的最佳固化條件為 :25 ℃ 12h + 150 ℃ 2h， PU/ EP 體系的固化反應(yīng)活化能為 kJ / mol ，反應(yīng)級(jí)數(shù)為 。 DSC 研究表明 , MPEPEB 與芳香胺類(lèi)固化劑 DDM 在升溫固化過(guò)程中出現(xiàn)了兩個(gè)放熱峰 , 等溫固化過(guò)程中該體系的活化能與固化溫度有關(guān) , 表明液晶相的存在對(duì)固化反應(yīng)有重要影響。利用紅外光譜，核磁共振氫譜和質(zhì)譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，同時(shí)用 DSC和 TG對(duì)其熱性能進(jìn)行了研究。在 Tm以上，分解溫度以下具有良好的流動(dòng)性。結(jié)果表明：含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂具有更好的耐熱性，同時(shí)在耐濕性方面也有很大的改進(jìn)，有利于應(yīng)用在電子封裝材料領(lǐng)域。結(jié)果表明：同 E51相比， BEBN的固化反應(yīng)平緩， BEBN固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高 29℃ ，吸水率降低 %，熱失重 5%和 50%的溫度分別升高 15℃和 30℃ 。結(jié)果表明： 以甲基四氫苯酐為固化劑的體系中 , 不同分子量的端羥基聚醚改性環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng) , 其反應(yīng)級(jí)數(shù)相同 , 但反應(yīng)的活化能隨分子鏈的增長(zhǎng)略有降低。 河北大學(xué)劉靜等 [25]用傅里葉紅外光譜 (FTIR) 法研究了雙酚 S 環(huán)氧樹(shù)脂和四溴雙酚A 環(huán)氧樹(shù)脂分別與 DDS在恒溫條件下的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) ,根據(jù)固化體系中環(huán)氧吸收峰強(qiáng)度隨時(shí)間的變化計(jì)算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù) 。 王慧民，王紹鴻等人 [26]以 2乙基 4甲基咪唑（ EMI2,4）為固化劑，用 DSC法 研究了環(huán)氧樹(shù)脂 E51,F76的固化反應(yīng)特征。 研究目的和意義 環(huán)氧樹(shù)脂 是一類(lèi)綜合性能優(yōu)異的熱固性樹(shù)脂基體， 而 固化后的環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的物理化學(xué)性能，它對(duì) 金屬 和非金屬材料的 表 面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介 電 性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定，可以作為涂料、澆鑄料、 模壓 料、膠粘劑、層壓材料以直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。 環(huán)氧樹(shù)脂已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的材料，它的產(chǎn)量和應(yīng)用水平也可以從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)技術(shù)的發(fā)達(dá)程度。 而聯(lián)苯結(jié)構(gòu)是一種液晶結(jié)構(gòu) ,含聯(lián)苯結(jié)構(gòu) 的環(huán)氧樹(shù)脂是一種液晶 環(huán)氧樹(shù)脂 ,具有許多優(yōu)異的性能 ,如 : 斷裂強(qiáng)度高 ,韌性好 ,良好的耐化學(xué)和溶劑性能 ,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高 ,吸水率低 ,熔融黏度低等。在環(huán)氧樹(shù)脂骨架中引入聯(lián)苯基團(tuán) , 一方面可以提高其耐熱性 。 鑒于此 ，本實(shí)驗(yàn) 合成了一種新型含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，并對(duì)其進(jìn)行固化，希望通過(guò)分子結(jié)構(gòu)的改良來(lái)提高環(huán)氧樹(shù)脂的耐熱性和吸濕性， 探討其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，以此來(lái)滿(mǎn)足各行業(yè)的需求。 2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)儀器 電子儀器 MP502B 電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司； FA2022 電子天平，上海天平儀器廠(chǎng)； M103 電熱套，山東省 鄄城縣向陽(yáng)電器廠(chǎng)； HH2 數(shù)顯恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司； RE52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 ,上海亞榮生化儀器廠(chǎng)； DZF6050 型真空干燥箱，上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司； 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 11 DHG9240 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司； SHBⅢ 循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司； VETOR33 傅立葉變換紅外光譜儀（ FTIR）， 德國(guó)布魯克公司； XD3 型多晶 X 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