聚酰亞胺改性環(huán)氧導(dǎo)電膠的研制及其固化動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集成化的迅速發(fā)展，導(dǎo)電性連接已由原來的焊、鉚接等工藝方法逐漸更多地為導(dǎo)電粘接所代替。導(dǎo)電膠粘劑的重要組成部分是膠粘劑基體，環(huán)氧樹脂是最常用的膠粘劑基體。
　　 環(huán)氧樹脂性能優(yōu)異，如:粘附性能好、電絕緣性能好、摻和性能好等。然而由于它本身的延伸率低、脆性大、粘接件不耐疲勞，不宜在結(jié)構(gòu)部位使用，環(huán)氧樹脂固化物的脆性大大限制了其應(yīng)用。聚酰亞胺(PI)尤其是芳香族聚酰亞胺具有優(yōu)良的

2、耐磨性、耐熱性、耐輻射性和較高的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。用聚酰亞胺對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性可以綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)，得到具有良好機(jī)械性能和粘結(jié)強(qiáng)度的耐高溫粘合劑。含四個(gè)羥基的聚酰亞胺具有較好的溶解性，且由于酚羥基的存在，可與環(huán)氧基反應(yīng)形成共價(jià)鍵，從而提高兩者的相容性，達(dá)到良好的增韌效果。
　　 本課題主要分為五部分:一、含四個(gè)酚羥基的聚酰亞胺單體的制備。二、含四個(gè)酚羥基聚酰亞胺薄膜的制備及性能測試。三、聚酰亞胺改性環(huán)氧膠粘劑體系的研制。四、導(dǎo)電膠

3、粘劑的制備及性能測試。五、膠粘劑的固化動(dòng)力學(xué)研究。
　　 首先以雙酚A、碳酸鉀(K2CO3)和2，4-二硝基氯苯(DNCB)為原料，在N，N-二甲基甲酰胺溶劑中反應(yīng)，經(jīng)親核取代反應(yīng)制得四硝基物BDNPPP;并利用Pd/C、水合肼進(jìn)一步還原制得四胺單體BDAPPP。并利用DSC、FT-IR對(duì)單體熔點(diǎn)及特征吸收峰進(jìn)行了表征。
　　 其次將所合成的四胺單體、馬來酸酐(MA)，4，4’-二氨基二苯醚(4，4’-ODA)分別與均苯

4、四甲酸二酐(PMDA)、3，3’-4，4’-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、3，3’-4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)、聚合制得了相應(yīng)的聚酰胺酸，進(jìn)一步熱環(huán)合法制得了相應(yīng)的聚酰亞胺薄膜，并對(duì)聚酰亞胺薄膜進(jìn)行了DSC、TGA、傅立葉紅外、接觸角、吸水率、機(jī)械性能的測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)BDAPPP-44ODA-MA-ODPA聚酰亞胺薄膜有較好的綜合性能。
　　 以線型聚酰亞胺(BAPOPP/BPADA-P

5、I)和馬來酰亞胺基聚酰亞胺(BDAPPP-ODPA-EMI)改性ES216型環(huán)氧樹脂，混合制備粘合劑，并對(duì)其進(jìn)行了拉伸剪切強(qiáng)度、凝膠化時(shí)間、吸水率，熱失重等性能測試，研究結(jié)果表明，線型聚酰亞胺改性ES216型環(huán)氧樹脂的各項(xiàng)性能均優(yōu)于馬來酰亞胺基聚酰亞胺改性ES216環(huán)氧樹脂膠粘劑。對(duì)線型聚酰亞胺改性ES216型環(huán)氧樹脂膠粘劑的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究，采用非等溫差示掃描量熱法對(duì)該體系的固化過程進(jìn)行了跟蹤，并利用Kissinger、Crane和

6、Arrhenius方程對(duì)該固化反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。求得了體系的固化動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:體系的表觀活化能為63.24kJ/mol，反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.95。
　　 選擇線型聚酰亞胺改性ES216型環(huán)氧樹脂膠粘劑作為導(dǎo)電膠的樹脂基體體系，加入質(zhì)量百分比為73％的改性片狀銀粉PA-1，制得導(dǎo)電膠，對(duì)自制銀導(dǎo)電膠的體積電阻率、拉伸剪切強(qiáng)度、室溫貯存性等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。采用智能直流低電阻測試儀對(duì)自制銀導(dǎo)電膠的體積電阻率進(jìn)行了測試，其體積電