欢迎访问中国环氧树脂网
当前位置:主页>技术专题> 含硅环氧树脂:三“无”产品

含硅环氧树脂:三“无”产品

来源:作者:本站

含硅环氧树脂是一种三“无”环境友好型复合材料,这里的三“无”指无卤、无锑、无磷。面对国外相关电子化学材料的冲击,以及全球日益高涨的环保需求,这种新一代的环氧树脂复合物产品研究日益推进,除苯酚一芳烷基型环境友好型阻燃环氧树脂复合物外,含硅环氧树脂复合物及含氮环氧树脂复合物、纳米粒子改性环氧树脂复合物等,都是阻燃环氧体系的新军。其中含硅环氧树脂复合物以其优良的耐热性、阻燃特性受到瞩目。

含硅环氧树脂以其耐热性优良而著称,其另一个引人之处在于聚合物具有优良的阻燃特性。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,其燃烧时含硅基团低表面能使其迁移到环氧树脂表面,形成耐热保护层从而避免聚合物发生进一步热降解,因此硅被认为是“环境友好型”阻燃剂。国外曾系统考察了含硅环氧树脂复合物的阻燃特性,以双酚A(BE188)环氧树脂或邻甲酚醛型环氧树脂(CNE200),分别与二苯基硅二醇(DPSD)或三苯基硅醇(TPSO)反应,制备了新型含硅环氧树脂,并显示:通过控制环氧树脂与含硅组分物质的量比,可以制备不同硅含量含硅环氧树脂。

通过系统研究固化后环氧树脂的热稳定性与阻燃性质发现,引入硅基团后环氧树脂复合物的热性能与阻燃性均有提高。当以含磷或含氮固化剂进行固化后,环氧树脂的极限氧指数(LOI)会进一步提高,如:采用双酚A环氧树脂BEl88与含硅二醇DPSD按2:1物质的量比,进行反应制备BE-Si2O含硅环氧树脂。当以双氰胺固化时环氧树脂固化物的LOI值为23;当以含磷固化剂BAPPPO[双(氨基苯基)苯氧膦]进行固化后,固化物的环氧树脂的LOI值增加到了29.5。这种阻燃特性的提高主要归于Si/P的协同作用。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示,这种新型含硅环氧树脂有望在微电子封装中得到应用。

科研人员还合成了新型含硅反应性环氧单体三缩水甘油基苯基硅烷TGPS,并系统考察了由不同比例的TGPS、双酚A型环氧树脂EPON828,以及固化剂二氨基二苯甲烷(DDM)组成的共混体系结构与阻燃性的关系。研究发现与其它含硅化合物不同,TGPS可按仟何比例与EPON828混合,并表现出良好的相容性。共混体系的玻璃化转变温度(Tg)随着TGPS比例的增加而下降。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,TGA测试表明,TGPS/EPON828/DDM体系的热分解是分阶段进行的:无论在空气中还是在氮气中,第1阶段的热分解温度与失重最快时的温度均随着TGPS比例的减少而增大;但在第2阶段,失重最快时的温度随着TGPS比例的增加而增大。这主要是由于第2阶段发生了成炭反应,C-Si残余物的形成起到了热绝缘作用,从而增强了含硅环氧体系的阻燃性。例如800℃时TGPS/DDM环氧体系在氮气中的成炭率为40%,远远高于EPON828/DDM的22%;在空气中的成炭率为12%,而此时EPON828/DDM的成炭率为0。表明TGPS是一种性能优良的反应型阻燃剂。