2.2·酰亞胺結(jié)構(gòu)固化劑

含酰亞胺結(jié)構(gòu)的固化劑，由于剛性大的酰亞胺基團(tuán)的引入，可以提高環(huán)氧樹脂固化物的耐熱性能。近年來，含酰亞胺結(jié)構(gòu)的固化劑受到了廣泛的關(guān)注。如Wu等[28]、肖湘蓮等[29]、Bhuvana等[30]、Pooja等[31]相繼合成了含酰亞胺結(jié)構(gòu)的固化劑，其環(huán)氧固化物比DDS固化物的熱性能都有不同程度的提高。但是，熱性能提高并不顯著，主要原因是環(huán)氧樹脂固化物的熱性能不僅與剛性基團(tuán)有關(guān)，還與固化物體系的交聯(lián)密度及與環(huán)氧樹脂的相容性有關(guān)。酰亞胺結(jié)構(gòu)固化劑與環(huán)氧樹脂的相容性越好，環(huán)氧固化物的交聯(lián)密度越高，環(huán)氧固化物的熱性能越優(yōu)異。作者課題組[32]通過研究認(rèn)為將馬來酰亞胺組分引入酚醛樹脂結(jié)構(gòu)中以對酚醛樹脂進(jìn)行改性，并以改性的酚醛樹脂用作環(huán)氧樹脂固化劑，可以解決酰亞胺組分與環(huán)氧樹脂的相容性差、加工困難的缺點(diǎn)，并且所得環(huán)氧固化物的耐熱性能得到了顯著提高，環(huán)氧固化物的Tg從酚醛樹脂固化的143℃提高到174℃，5%熱失重溫度從372℃提高到391℃。3環(huán)氧樹脂/無機(jī)納米復(fù)合材料的開發(fā)納米微粒是近年來研究開發(fā)的新興材料，納米粒子的問世，為環(huán)氧樹脂的改性提供了新途徑。無機(jī)納米粒子的加入使環(huán)氧樹脂的耐熱性提高的原因在于：納米粒子與環(huán)氧樹脂之間存在強(qiáng)相互作用，使得體系的交聯(lián)密度增大，從而使耐熱性提高。如Zhou等[33]采用高密度液相超聲儀使多壁碳納米管分散在862型通用環(huán)氧樹脂中，并加入W固化劑進(jìn)行固化，制備了一種均相的環(huán)氧樹脂/多壁碳納米管（CNTS）復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂/多壁碳納米管（CNTS）復(fù)合材料的熱分解溫度達(dá)到387.7℃，Tg達(dá)到165.8℃，顯著提高了環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性。Yeh等[34]制備了一系列的環(huán)氧樹脂-黏土納米復(fù)合材料，復(fù)合材料的熱性能研究表明：納米蒙脫土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.0%時，其Tg提高了25℃，初始熱分解溫度提高了40℃。

由于納米粒子比表面能大、凝聚力強(qiáng)，在聚合物基體內(nèi)十分容易團(tuán)聚，這種團(tuán)聚的二次粒子難以發(fā)揮其納米效應(yīng)，使材料達(dá)不到理想的性能。因此，為了提高納米粒子在高聚物混合體系中的分散能力，增加納米粒子與其它組分的結(jié)合力，需要對納米粒子進(jìn)行表面改性。表面改性后的納米粒子在基體中實(shí)際起到交聯(lián)點(diǎn)的作用。因此，經(jīng)改性后納米粒子與環(huán)氧樹脂的相互作用更加強(qiáng)，交聯(lián)密度進(jìn)一步增大，提高了環(huán)氧樹脂的耐熱性。并且經(jīng)過改性后的納米粒子表面上的化學(xué)鍵能夠容易地與高分子鏈中的某些基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，形成較牢固的化學(xué)作用力，在聚合物高溫降解時起到阻礙分子鏈裂解時產(chǎn)生的小分子擴(kuò)散和滲透的作用，從而能夠較大幅度提高復(fù)合材料的熱分解溫度[35]。Ma等[36]比較了環(huán)氧樹脂/改性CNTS復(fù)合材料與未改性的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料熱性能之間的差異。研究表明，改性CNTS復(fù)合材料Tg最高達(dá)到161℃，而未改性的Tg只有154℃；改性CNTS復(fù)合材料5%熱失重溫度達(dá)到383.7℃，而未改性CNTS復(fù)合材料5%熱失重溫度只有372.5℃。因此可知，經(jīng)硅烷改性的CNTS能進(jìn)一步提高環(huán)氧樹脂的耐熱性能；Wang等[37]制備了硅改性納米黏土環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。熱性能研究表明：當(dāng)經(jīng)硅改性的納米黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%時，環(huán)氧固化物的Tg達(dá)到最大（209.8℃），初始分解溫度達(dá)到578.1℃，耐熱性能明顯高于未經(jīng)改性的納米黏土環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。

5·結(jié)語

隨著電子電器技術(shù)的飛速發(fā)展，對電子封裝用環(huán)氧樹脂的性能尤其是耐熱性能提出了更高的要求。用上述方法改性環(huán)氧樹脂的研究已取得了一定的成效。用聚酰亞胺、特種酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺等聚合物改性環(huán)氧樹脂，如能很好解決分散性問題，將為提高環(huán)氧樹脂的耐熱性提供一種工藝簡便、可操作性強(qiáng)的方法。