环氧封端聚恶唑烷酮的研究进展0.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流环氧封端聚恶唑烷酮的研究进展0.精品文档.环氧封端聚x87f唑烷酮的研究进展 摘要: 综述了双异氰酸酯与环氧树脂反应制备环氧封端聚x87f唑烷酮反应条件对性能的影响。与一般环氧树脂相比，x87f唑烷酮环的引入，提高了固化物的玻璃化转变温度，韧性和粘结性，其阻燃性也有一定的提高。环氧封端聚x87f唑烷酮固化物展现了高的玻璃化转变温度和耐热性，这些特性使该树脂在电子印刷电路板中得到应用。关键词：环氧封端聚x87f唑烷酮；双异氰酸酯；环氧树脂 前言: 聚x87f唑烷酮树脂是一种新型的耐热绝缘材料，它具有优良的耐热性和电气绝缘性能、物理机械性能，因而

2、可应用于绝缘材料、工程材料、电子材料等方面。如日本的N.Kinjo和合作者合成的“ISOX”树脂成功地被作为C级绝缘材料在高速火车的电机中使用1 。德国Nuller合成的聚x87f唑烷酮被做工程塑料使用2。还有人将它用于印刷电路板等，国内也有单位开展这方面的工作。 聚x87f唑烷酮树脂是由多元环氧化合物与多异氰酸酯为原料合成的主链中有x87f唑烷酮环和异氰尿酸酯环的合成树脂。由于引入了杂环结构，该树脂固化后具有较高的耐热性，其玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度比普通环氧树脂有所提高，同时分子链中有环氧树脂的链节而具有良好的柔顺性，其粘结力和韧性也有所提高，杂环链节的引入也使该树脂固化物的阻燃性

3、有所提高。这些特性使该树脂在印制电路绝缘粘结剂中得到应用。 环氧，苯并x87f嗪和酚醛树脂为基础制备无卤、无锑覆铜板时，针对苯并x87f嗪固化物刚性大，层间粘结力差的缺点，引入具有x87f唑烷酮环的环氧树脂。（环氧封端x87f唑烷酮环的环氧树脂4ER4152环氧当量330-360g）可明显改善覆铜板外形加工和钻孔时层间剥离量。在加工性能改善的同时覆铜板的吸湿耐热性，阻燃性和耐热性（玻璃化转变温度）还有一定程度的提高。由此可见，x87f唑烷酮环的引入使树脂固化物的耐热性和柔韧性（本来是相关矛盾的性能）同时得到提高，在实用上十分有利的。 1 聚(异氰脲酸酯一x87f唑烷酮)(PISOX)的合成 聚

4、(异氰脲酸酯一x87f唑烷酮)(PISOX)合成的主要单体是环氧树脂和异氰酸酯，合成反应可用下式表示3： 前人的研究表明，PISOX的合成中存在以下三种主要反应： 1. (1)异氰脲酸酯(IS)环的形成反应(即异氰酸酯的三聚反应)。 2. x87f唑烷酮(0X)环的形成反应 3.IS环向OX环的转化反应 2 催化剂的影响 2.1 催化剂的种类 异氰酸酯同环氧化物的反应，由于催化剂对合成反应的重要性，人们曾投入大量精力研究，至今已开发的催化剂从结构上可分为如下几类。 1.NI、三乙烯胺、三乙烯二胺。 2.酸作用如Licl、AICI3、FeCI3、ZnBr2等，此类催化剂难溶于反应物中，故催化效率

5、较高。 3.、Al(R)3、Li(OR)、T1(OR)4、NaOCH3。 4.咪唑及其衍生物类：如EMI(2-乙基-4-甲基咪唑)。该类催化剂对x87f唑烷酮和异氰脲酸酯的生成均有较强的催化作用，是一种高效催化剂。 5.Lewis酸碱络合物类：如AlCl3-HMPA，AlCI3-TPPO，MgC12-HMPA，MgCI2-TPPO，LiCI-THF。该类催化剂具有较高的转化率及选择性，对x87f唑烷酮的成环反应具有专一催化作用，因而备受人们的重视。 2.2 催化剂的用量 预聚物的分子量可以用环氧当量来表征。环氧当量越大,分子量也越大。催化剂用量对预聚物环氧当量的影响。随催化剂用量的增大,环氧当

6、量逐渐增大,即预聚物的分子量逐渐增大。催化剂用量增大,相当于增加了亲核基团的数目,这样就使得在聚合反应中,环氧基开环能力增强,低聚物之间易于拉成长链,分子量增大,环氧当量增大。 3 反应物配比的影响 随着E/I配比的增大,环氧当量逐渐减小,也即预聚物的分子量逐渐减小。这是由于随着E/I配比的增大,环氧基含量逐渐增大,异氰酸酯基含量逐渐减少。环氧基含量的增大,使聚口恶唑烷酮长链极易被封端从而使聚合反应终止,这样就造成预聚物的链长减短,分子量减小,环氧当量减小。 根据x87f唑烷酮类树脂结构可设计性强的特点，可按实际需要合成预定结构的聚合物。如：选取IE1(异氰酸酯基环氧基当量比)，按x87f唑烷

7、酮的合成条件先制得端异氰酸酯基x87f唑烷酮，即对异氰酸酯进行x87f唑烷酮改性。然后接聚氨酯的合成路线加入异氰酸酯交联剂多元醇或多元胺就可得到聚(x87f唑烷酮一氨基甲酸酯)树脂。选用IE1，先制得端环氧基x87f唑烷酮化合物，实际上是得到一种新型的改性环氧树脂，然后用一般环氧树脂固化剂，胺或酸酐来固化即可得到聚(x87f唑烷酮一环氧)树脂。 要得到预定结构的聚合物，合适的投料比是其先决条件。IE值将影响聚合物中x87f唑烷酮环和异氰尿酸酯环的比例，影响最终产物的交联密度，影响聚合物的内聚能密度。通过改变IE值和所用的二异氰酸酯，就有可能得到从弹性体到高交联度热固性树脂的一系列聚合物，它们在

8、性能方面可以有很大的差别。 4 反应温度的影响 随着反应温度的增大,预聚物环氧当量增大,但幅度不大。亲核基团的多少是决定环氧当量大小的主要因素。催化剂用量一定,生成亲核基团的数目也一定。亲核基团在进攻环氧基时,随温度升高反应速度加快,但达到一定温度后,这种影响减弱。因此,提高反应温度,预聚物环氧当量增大,但增大幅度不大。 5 反应时间的影响 随着反应时间的延长,体系中异氰酸酯含量逐渐减小,反应到3h时已基本反应完全;预聚物中x87f唑烷酮含量逐渐增多,三聚体含量逐渐减少,由于环氧基过量,其吸收峰强度只略有减弱。 6 结束语 环氧封端聚恶唑烷酮是一种新型耐热绝缘材料。它可用环氧固化剂进行固化，多种类的环氧固化剂均能使用固化剂用量对耐热指数和电阻率均有很大影响。预聚物的环氧当量对固化产物的热性能、电性能均有很大影响。通常环氧当量要达到600左右，产物性能才比较好。 发现用环氧封端的聚x87f唑烷酮与多官能团环氧混合，以三聚氰胺改性酚醛树脂为固化剂在添加适当量的无机阻燃剂制得0.8mm的覆铜板具有良好的钻孔加工性和V-0级阻燃性。 发现以脂肪胺-咪唑-卤化硼络合物为催化剂可以使环氧与异氰酸脂反应形成的聚x87f唑烷酮聚合物的常温贮存稳定性由数小时提高到30天以上，为其实用化提供了基本条件。 本文资料经作者授权：PCB网城版权所有，转载请注明出处，抄袭必究。