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液晶環(huán)氧樹(shù)脂
這個(gè)可能有人聽(tīng)說(shuō)過(guò)，它不像環(huán)氧地坪涂料那么廣泛，液晶環(huán)氧樹(shù)脂是一種高度分子有序、深度分子交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò),它融合了液晶有序與網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)的優(yōu)點(diǎn),與普通環(huán)氧樹(shù)脂相比,其耐熱性、耐水性和耐沖擊性都大為改善,可以用來(lái)制備高性能復(fù)合材料;同時(shí),液晶環(huán)氧樹(shù)脂在取向方向上線膨脹系數(shù)小,而且其介電強(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,受到國(guó)內(nèi)外的重視.液晶環(huán)氧樹(shù)脂的研究開(kāi)始較晚,尚不成熟.,從理論角度而言,固化工藝對(duì)固化過(guò)程中體系有序度的影響是值得深入研竅的一個(gè)問(wèn)題.初始反應(yīng)體系的相態(tài)可以影響反應(yīng)速度,而反應(yīng)速度的快慢也影響到固化樹(shù)脂的有序度,需要有確切的有序度和交聯(lián)度的數(shù)據(jù),目前尚未解決.從性能研究和開(kāi)發(fā)角度而言,尚未有系統(tǒng)地表征液晶環(huán)氧樹(shù)脂力學(xué)和電性能的報(bào)道,同時(shí),利用液晶環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)普通環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性是實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂高性能化的一個(gè)可行途徑,具有重要的應(yīng)用價(jià)值.
6.環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料
納米材料和納米復(fù)合材料是近20年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能材料,是當(dāng)今新材料研究中活力**,對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展有十分重要影響的領(lǐng)域.日本把它列為材料科學(xué)四大研究任務(wù)之一,美國(guó)"星球大戰(zhàn)"、歐洲"尤里卡"計(jì)劃均將它列為重點(diǎn)項(xiàng)目,我國(guó)在攀登計(jì)劃中也設(shè)立了納米材料學(xué)科組.納米材料是一種超細(xì)粒子材料,其粒徑為1一lOOnrn.因此,它的比表面積很大,表面能很高,表面原子嚴(yán)重配位不足,具有很強(qiáng)的表面活性和**吸附能力.
7.蔗糖基環(huán)氧單體和環(huán)氧化合物
兩組蔗糖基環(huán)氧單體,命名為環(huán)氧烯丙基蔗糖(EAS)和環(huán)氧丁烯基蔗糖(ECS),分別由辛烷氧基辛丙基蔗糖(OAS)和辛烷氧基丁烯基蔗糖(OCS)環(huán)氧化制備.合成和結(jié)構(gòu)特性研究表明,新型環(huán)氧單體是結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體和非對(duì)稱異構(gòu)體構(gòu)成的混合物,每個(gè)蔗糖分子上含有各不相同數(shù)量的環(huán)氧基.EAS和ECS可制備成平均每個(gè)蔗糖分子含1至8個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧化合物.二乙烯三胺(DETA)固化的蔗糖基環(huán)氧聚合物大約在320℃開(kāi)始降解,它可粘接鋁材、玻璃和鋼材.相對(duì)搭接抗剪試驗(yàn)(ASTMDl00294)表明,DETA固化環(huán)氧烯丙基蔗糖,每個(gè)蔗糖分子平均3.2個(gè)環(huán)氧基團(tuán)(EAS--3.2),其固化物與雙酚A二縮水甘油醚相比屬于彈性粘接,而DETA固化ECS--7.3性能比1)(XBA和EASl3.2都好.所有蔗糖基環(huán)氧都可以交聯(lián)固化且溶于水、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、和二氯甲烷納米材料和納米復(fù)合材料是近20年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能材料,是當(dāng)今新材料研究中活力**,對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展有十分重要影響的領(lǐng)域.日本把它列為材料科學(xué)四大研究任務(wù)之一,美國(guó)"星球大戰(zhàn)"、歐洲"尤里卡"計(jì)劃均將它列為重點(diǎn)項(xiàng)目,我國(guó)在攀登計(jì)劃中也設(shè)立了納米材料學(xué)科組.納米材料是一種超細(xì)粒子材料,其粒徑為1一lOOnrn.因此,它的比表面積很大,表面能很高,表面原子嚴(yán)重配位不足,具有很強(qiáng)的表面活性和**吸附能力.并具有常規(guī)材料所不具有的特殊性能,如體積效應(yīng),量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和介電限域效應(yīng)等.從而使納米材料具有微波吸收性能、高表面活性、強(qiáng)氧化性、超順磁性等,以及特殊的光學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)、光催化性質(zhì)、光電化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)及特殊的物理機(jī)械性質(zhì).納米材料的應(yīng)用將是傳統(tǒng)材料,尤其是功能材料的一次革命.納米材料用于復(fù)合材料中也將使復(fù)合材料的發(fā)展產(chǎn)生難以預(yù)料的巨大變化.納米復(fù)合材料(nanocomDosite)可分為兩大類,一類是由金屬憫瓷、金屬儉屬、陶瓷憫瓷組成的無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料;另一類是由聚合物/X機(jī)、聚合物僳合物組成的聚合物納米復(fù)合材料.聚合物納米復(fù)合材料的研究起步較晚,但近2-3年發(fā)展相當(dāng)迅速.用于環(huán)氧樹(shù)脂納米復(fù)合材料的無(wú)機(jī)納米材料有S102、Ti02、A1203、CaC%、ZnO、黏土等.初步研究結(jié)果表明,納米材料能大大提高環(huán)氧復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性、韌性、抗劃痕能力等性能,能同時(shí)達(dá)到提高耐熱性和韌性的效果.當(dāng)前環(huán)氧納米復(fù)合材料的研究重點(diǎn)是納米材料在基體中均勻分散的方法;復(fù)合方法、復(fù)合效應(yīng)、復(fù)合規(guī)律和復(fù)合機(jī)理的研究;環(huán)氧納米復(fù)合材料的應(yīng)用研究.納米材料和技術(shù)為環(huán)氧涂料、膠粘劑、電子材料、塑料、復(fù)合材料和功能材料的發(fā)展增添了高科技含量,開(kāi)辟了一條新的途徑,必將使環(huán)氧地坪材料的發(fā)展和應(yīng)用產(chǎn)生巨大的變化. 環(huán)氧氯丙烷與活潑氫化合物經(jīng)聚合而形成的環(huán)氧樹(shù)脂大分子的端基并不僅僅是環(huán)氧基,還會(huì)形成少量異質(zhì)端基.這些異質(zhì)端基雖然數(shù)量很少,但是它們不僅影響環(huán)氧樹(shù)脂本身的性質(zhì)和固化反應(yīng)性,同時(shí)也影響環(huán)氧樹(shù)脂固化物的性能其是電性能,故不可忽視.異質(zhì)端基的結(jié)構(gòu)不同,產(chǎn)生的影響也不同.但是它們共同的影響是使樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量增加,從而造成固化樹(shù)脂交聯(lián)密度的降低.其正效應(yīng)是在胺或酸酐與環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)中起促進(jìn)作用,而負(fù)效應(yīng)是使固化物的耐水性降低.
一般說(shuō)來(lái),環(huán)氧地坪當(dāng)量小的樹(shù)脂其異質(zhì)端基的影響小,而對(duì)環(huán)氧當(dāng)量大的樹(shù)脂,其異質(zhì)端質(zhì)的影響就不能忽視了. 液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的合成方法歸納起來(lái)大致有兩種:一步法和二步法.
一步法又可分為一次加堿法和二次加堿法.
二步法又可分為間歇法和連續(xù)法.
一步法工藝是把雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下進(jìn)行縮聚,即開(kāi)環(huán)和閉環(huán)反應(yīng)在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行的.目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量**的E-44環(huán)氧樹(shù)脂就是采用一步法工藝合成的.
二步法工藝是雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下,**步通過(guò)加成反應(yīng)生成二酚基丙烷氯醇醚中間體,第二步在NaOH存在下進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng),生成環(huán)氧樹(shù)脂.
二步法的優(yōu)點(diǎn)是:反應(yīng)時(shí)間短;操作穩(wěn)定,溫度波動(dòng)小,易于控制;加堿時(shí)間短,可避免環(huán)氧氯丙烷大量水解;產(chǎn)品質(zhì)量好而且穩(wěn)定,產(chǎn)單鬲.國(guó)產(chǎn)E-51、E-54環(huán)氧地坪就是采用二步法工藝合成的.
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