席夫碱金属配合物/环氧树脂固化体系综合性能研究

论文摘要

席夫碱金属配合物固化剂是一类新开发的环氧树脂潜伏性固化剂,用其固化环氧树脂能显著提高树脂固化物耐热性能、力学性能。本文研究了四种席夫碱金属配合物固化商品双酚A环氧树脂的综合性能。主要工作内容包括：（1）以水杨醛、三乙烯四胺、Fe（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）的金属盐为原料,合成了[Fe（sal）2trien]NO3、Cu（sal）2trien二种席夫碱金属配合物,确定了最佳合成条件,讨论了合成反应中可能的副反应,并用红外、核磁、单晶X-射线衍射及元素分析测定了其结构。（2）测定了[Fe（sal）2trien]NO3、Cu（sal）2trien、Ni（sal）2trien及Zn（sal）2trien四种配合物的熔点及摩尔电导率,初步确定了它们固化环氧树脂的用量及其反应机理,并考察了它们与环氧树脂配制的单组分N,N-二甲基甲酰胺（DMF）胶液的储存稳定性；测试了170℃上述不同固化剂与环氧树脂配比为10/100（摩尔比）时,不同固化时间体系的红外光谱,确定了各体系的固化工艺。（3）对上述四种席夫碱金属配合物/环氧树脂固化体的耐热性能、玻璃化转变温度、介电性能、力学性能、耐水性能、绝缘性能等性能做了较全面的研究。表明Cu（sal）2trien、Ni（sal）2trien及Zn（sal）2trien等二价金属席夫碱配合物/E-44固化体在耐热性能、介电性能、耐水性能、绝缘性能方面具有比双氰胺及4,4-二氨基二苯砜（DDS）更优良的性能。[Fe（sal）2trien]NO3/E44固化体由于游离硝酸根的存在,各方面性能均较差,在电子行业难以应用。（4）二价金属席夫碱配合物/E-44固化体在250℃空气气氛中处理1h后,其介电常数在3.3-3.5范围,吸湿后的体积电阻率在4.1×1013-7.9×1013Ω.cm范围,红外光谱3430cm-1左右的羟基峰减小而1730cm-1处出现羰基峰。表明体系有少量羟基被氧化为了羰基,但仍具有良好的绝缘性,且金属离子仍被螯合在树脂结构中。因此Ni（sal）2trien、Cu（sal）2trien、Zn（sal）2trien在耐无铅焊接高性能环氧覆铜板方面具有重要的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩写符号一览表
• 第1章 前言
• 1.1 覆铜板的发展趋势
• 1.2 环氧覆铜板固化体系应用进展
• 1.3 席夫碱金属配合物在环氧树脂中的应用进展
• 1.4 本工作主要任务
• 第2章 席夫碱金属配合物的合成及表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂和仪器
• 2.1.2 水杨醛席夫碱金属配合物的合成
• 2.1.3 席夫碱金属配合物的物性测试及结构表征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 席夫碱金属配合物合成条件
• 2.2.2 席夫碱金属配合物物性测试与结构表征
• 2.3 本章小结
• 第3章 席夫碱金属配合物固化环氧树脂机理及工艺
• 3.1 实验部分
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 席夫碱金属配合物/环氧树脂胶液的储存稳定性
• 3.2.2 席夫碱金属配合物/环氧树脂固化机理概述
• 3.2.3 席夫碱金属配合物用量及固化环氧树脂工艺的确定
• 3.3 本章小结
• 第4章 席夫碱金属配合物/环氧树脂固化体的性能
• 4.1 实验部分
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 席夫碱金属配合物/环氧树脂固化物热稳定性能
• 4.2.2 席夫碱金属配合物/环氧树脂固化物玻璃化转变温度
• 4.2.3 席夫碱金属配合物/环氧树脂体系的力学性能分析
• 4.2.4 席夫碱金属配合物/环氧树脂体系耐水性能分析
• 4.2.5 席夫碱金属配合物结构的引入对环氧树脂介电性能影响
• 4.2.6 席夫碱金属配合物结构的引入对环氧树脂电阻率的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 席夫碱金属配合物固化环氧树脂固化体结构问题
• 5.1 实验部分
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 席夫碱金属配合物在环氧树脂固化物中的分子结构
• 5.2.2 席夫碱金属配合物/环氧树脂固化物热分解机理探讨
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢