塑封材料环氧树脂的增韧研究进展

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1、第14卷专辑3中国有色金一学报2004年10月V01．14S3TheChineseJournalofNonferrousMetals0ct．2004文章编号：1004—0609(2004)S3—0290—06塑封材料环氧树脂的增韧研究进展黎文部，王洛礼，于洁(湖北省化学研究院，武汉430074)摘要：综述了为改善环氧树脂的脆性和耐湿热性常用增韧方法的优缺点。介绍了用橡胶弹性体、非弹性体、热致性液晶聚合物等方法增韧环氧树脂的增韧效果和研究进展。通过测试数据比较了每种方法的增韧效果，分析和讨论了增韧的影响因素，反映了今后的发展趋势。关键词：环氧树

2、脂I增韧；橡胶弹性体；非弹性体；热致性液晶聚合物ResearchdevelopmentoftougheningepoxyresinsLIWen—bu，WANGLuo—li。YUJie(HubeiResearchInstituteofChemistry，Wuhan430074，China)Abstract：Thepropertiesoftoughennessforimprovingthefragilityandheatresistanceofepoxyresinswerere—viewed．Somemethodsfortougheningepo

3、xyresins，withrubberelastomer，non-elastomer，thermotropoicliquidcrystallinepolymer，etal，wereintroducedandtheirtougheningeffectsandtechnicalprogressweredescribed．Corn—paredtougheningeffectsofeachmethodthroughthetestdata，thetoughinfluencefactorswereanalysedanddis—cussed，andthed

4、evelopmenttrendinthefuturewasreflected．Keywords：epoxyresins；tougheness；rubberelastomer；non—elastomer；thermotropoieliquidcrystallinepolymer环氧树脂自20世纪40年代出现以来因其粘接性优异、固化收缩率小、耐化学介质稳定性好、电绝缘性能优良，作为涂料、胶粘剂、电子封装材料、复合材料基体等在涂料工业、电子电气工业、建筑工业等领域得到了广泛的应用。尤其是在微电子工业领域，95％以上的集成电路产品都采用了塑封形式，其

5、中90％以上的塑封料是环氧模塑料和环氧液体灌封料。而环氧树脂是环氧塑封料的重要组成部分之一，环氧树脂的特性不但直接影响着环氧塑封料的力学性能如流动性，还直接影响着环氧塑封料的热性能和电性能。随着微电子工业技术的飞速发展和封装器件的高性能化，作为塑封材料的环氧树脂必须具有良好的韧性和高的耐热性，同时还必须具有低的吸水率和低的熔融粘度。而固化后的环氧树脂因交联密度大，存在质脆，耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺陷，因此对环氧树脂的改性工作一直是中外研究的热门课题。其中，最主要的是改善环氧树脂的脆性和耐湿热性。改善环氧树脂脆性最早采用的是橡胶弹性体

6、，如通过液态端羧基丁腈橡胶增韧环氧，该法能显著提高韧性，但其固化物的模量和使用温度却大幅度下降。20世纪80年代中期，人们开始采用非弹性体代替橡胶增韧环氧，先后获得了刚性有机粒子增韧体系，以及热塑性树脂贯穿于热固性树脂网络增韧体系，但增韧效果受到分散相在基体中分散质量和二者形成界面层状况的影响。20世纪90年代初期又出现了用新型高分子材料一热致性液晶聚合物增韧环氧。近年来增韧环氧树脂主要有橡胶弹性体、非弹性体和热致性液晶聚合物等。提高环氧树脂的耐湿热性常采用共聚改性的方法，如用氰酸蘸或双马来酰亚胺与之共聚，以降低环氧树脂的吸湿率；此外，添加填

7、料对防止水分渗透亦是有利的，但增加填料含量有限。而提高环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)常采用多官能环氧树脂或含有稠环(如萘环)骨架的环氧树脂，以及采用新的固化剂代替传统的DDS等。本文主要就改善环氧树脂脆性方面结合近几年常用的增韧方法、增韧效果及其进展进行综述。第14卷专辑3黎文部，等：塑封材料环氧树脂的增韧研究进展．291．1增韧途径1．1橡胶弹性体增韧环氯树脂用于增韧环氧树脂的橡胶弹性体必须具备2个基本条件。首先，所用橡胶在固化前必须与环氧树脂相容且当环氧树脂固化时，橡胶又要能顺利地析出来，形成两相结构。其次，橡胶应能与环氧树脂发生化学反

8、应，产生牢固的化学交联点。因此只有相对分子质量在一定范围，且在端基或侧基上带有可与环氧基反应官能团的橡胶弹性体才用来增韧环氧树脂。近年来，用于环氧树脂增韧研究的橡胶