超支化环氧树脂及合成与表征

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1、``材料研制与机理超支化环氧树脂的合成与表征张建科陈立新吕红映（西北工业大学理学院应用化学系陕西西安710072）摘要：本文以偏苯三甲酸酐和一缩二乙二醇为原料，分别用一步法和“准一步法”合成了超支化聚酯G2，并对用两种方法合成的超支化聚酯G2的性能进行了比较。结果表明，用准一步法合成的超支化聚合物的结构比较理想。以准一步法合成的二代聚酯G2为原料，采用两步法合成了超支化环氧树脂G2′，并研究了开环反应和闭环反应的影响因素，确定了最佳合成工艺为：催化剂用量0.5%，温度65℃，开环时间6小时，脱HCl试剂为40%的NaOH水溶液，闭环时间1.5小时。通过比较G2和G2′的红外谱图可知，超支化聚

2、酯G2中引入了环氧基团。关键词：超支化；环氧树脂；聚酯；合成`````0前言超支化聚合物由于高度支化结构和大量的活性端基的存在以及分子之间较少的缠绕从而具有不易结晶、高溶解性、低粘度以及较高的化学反应活性等优点[1,2]。超支化聚合物的合成按聚合过程来分可分为一步法和“准一步”法。一步法[3]指一次性将所需的单体、催化剂投入反应釜合成所需聚合物。这种方法简单，所得聚合物的分子量分布较宽，所`````》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《《``````````完成产品的制作。热压成型过程存在铜箔与半固化片

3、、半固化片相互之间多个界面，层合材料的结构特点使其具有较弱的层间性能。这将影响覆铜板的各项性能，特别是剥离强度、浸焊性、耐热冲击性能、热分层时间(T288,T300)、热膨胀系数、尺寸稳定性、平整度、层间剪切强度、层间拉伸强度等。因此，该工艺过程一定要慎重处理。真空热压成型技术，晶须取向穿刺等技术的使用，各工艺参数（压力、温度、时间）的合理设计，熔融时间、流动窗口的控制等都是为了增加或改善层间、界面间的润湿、扩散、渗透、交联反应、界面结构、界面结合状态及性能。从而大大提高覆铜板的整体综合性能。3小结本文概要介绍了无铅兼容覆铜板的设计原理、设计基本思想和设计过程；介绍了复合材料设计中原材料、基

4、体树脂、增强材料的选择原则和覆铜板制造过程界面控制技术；较详细的介绍了无铅兼容覆铜板的设计、制造技术和无铅兼容覆铜板制造工艺关键技术及应注意的问题。参考资料：[1]祝大同,对日本在浸渍加工技术与设备方面创新的综述（上），印制电路信息2007.9[2]祝大同，对日本在浸渍加工技术与设备方面创新的综述（下）印制电路信息2007.10[3]祝大同，环氧-玻璃布基覆铜板结构组成界面粘接性的研究，覆铜板资讯2007.6[4]师剑英，高耐热、低膨胀系数覆铜板开发思路，覆铜板资讯2008.1[5]沃丁柱主编，复合材料大全，化学工业出版社，2000.[6]胡保全编著，先进复合材料，国防工业出版社，2006.

5、[7]黄志雄编著，热固性树脂复合材料及其应用化学工业出版社，2006.[8]曾黎明编著，功能复合材料及其应用，化学工业出版社，2006.[9]张晓明编著，纤维增强热塑性复合材料及其应用化学工业出版社2006.[10]周馨我编著，功能材料学，北京理工大学出版社2005.[11]林尚安编著，高分子化学，科学出版社，1982.[12]夏晓明编著，功能助剂，化学工业出版社，2004.`````[13]史鸿鑫编著,化学功能材料概述,化学工业出版社，2006.`````以人们常常通过加入核单体的方法降低其分布，即通常所说的“有核一步法”。“准一步”法[4]是指将部分反应单体和催化剂加入反应釜反应，反应一

6、段时间后再加入剩余的单体和催化剂，这种方法得到的聚合物分子量分布较窄。超支化聚合物的合成按反应机理来分可分为四种方法：(1)缩聚[5,6,7]；(2)活性聚合[8]；(3)开环聚合[9]；(4)离子型聚合[10]。超支化环氧树脂除了具有超支化聚合物的高溶解性、低粘度等特性之外，还具有环氧树脂高粘附力等优点。这些使得超支化环氧树脂在许多方面显示出诱人的应用前景。超支化环氧树脂按合成类型可分为：聚酯型[11]；聚醚型[12]；聚酯聚醚型[13]；聚烷氢型[14]。本文用偏苯三酸酐和一缩二乙二醇为原料采用一步法和“准一步”法合成出端羧基型的二代超支化聚酯G2。以准一步法合成的二代聚酯G2为原料，再

7、用两步法合成了聚酯型超支化环氧树脂G2′，并采用FTIR和环氧值进行了表征。1实验部分1.1实验原材料偏苯三酸酐（TMA），工业级，江苏正丹集团公司；一缩二乙二醇(DEG)，分析纯，成都科龙化工试剂厂；N,N二甲基甲酰胺(DMF)，分析纯，天津富宇精细化工有限公司；对甲苯磺酸，分析纯，上海山浦化工有限公司；二甲苯（DMB），分析纯，天津富宇精细化工有限公司；环氧氯丙烷（ECH），分析纯，天津登峰化学试剂厂；四