环氧树脂20世纪40年代出现以来,日益受到人们的广泛重视,目前已广泛应用于塑料、涂料、机械、国防等许多领域。近年来其应用扩展到结构胶粘剂,及半导体封装、纤维强化材料、层压板、铜箔、集成电路等领域。环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性,以及易加工成型、成本低廉等优点。然而由于其三维立体网状结构、分子链间缺少滑动,碳-碳键、碳-氧键键能较小表面能较高,带有的一些羟基等使其内应力较大,发脆、高温下易降解、易受水影响。有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候,低温性能好、表面能低、介电强度高等优点,但是其制造成本较高,力学性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差。有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。目前有机硅改性环氧树脂,方法主要有共混与共聚两类。共聚是利用有机硅上的活性端基,如羟基、氨基、烷氧基与环氧树脂中,环氧基、羟基进行反应生成嵌段高聚物,从而解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定和柔性的Si-O链,提高环氧树脂的断裂韧性;但与环氧基反应引入有机硅链段,不但消耗了环氧基使固化网络交联度下降,且大分子柔性链段的引入,也降低了环氧树脂的刚性,因此增韧的同时伴随着耐热性(Tg)的下降。 (三)结果与讨论 1、改性方法 目前有机硅改性环氧树脂的方法有共混与共聚2类。通过机械共混法得到改性样品,两相问相互作用力较差,容易发生明显的微相分离,形成较大的“海岛”结构。共聚是利用有机硅上的活性端基-羟基等与环氧树脂中的环氧基进行反应,生成嵌段高聚物,以解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定的柔性链(Si-O链),提高环氧树脂的断裂韧性,共聚 改性的树脂,在高倍(约23000倍)SEM下,才观察到很微细的两相分离结构。 本文采用化学共聚的方法对环氧树脂进行改性。有机硅的羟基与环氧树脂的环氧基发生开环反应,形成稳定的Si-O-烷键。此外,添加硅烷偶联剂KH-550为过渡相来改善2者的相容性,偶联剂上的氨基和烷氧基分别与环氧树脂的环氧基和端羟基、聚硅氧烷的羟基进行反应生成嵌段结构,提高相容性,并降低体系的内应力。 2、红外光谱 测定有机硅改性环氧树脂的红外光谱图,并与环氧CYD-014进行对比,见图1和图2。