2.2·酰亞胺結構固化劑

含酰亞胺結構的固化劑，由于剛性大的酰亞胺基團的引入，可以提高環(huán)氧樹脂固化物的耐熱性能。近年來，含酰亞胺結構的固化劑受到了廣泛的關注。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構的固化劑，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有關，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。酰亞胺結構固化劑與環(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]通過研究認為將馬來酰亞胺組分引入酚醛樹脂結構中以對酚醛樹脂進行改性，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，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/無機納米復合材料的開發(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固化劑進行固化，制備了一種均相的環(huán)氧樹脂/多壁碳納米管（CNTS）復合材料。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂/多壁碳納米管（CNTS）復合材料的熱分解溫度達到387.7℃，Tg達到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-黏土納米復合材料，復合材料的熱性能研究表明：納米蒙脫土質(zhì)量分數(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，在聚合物基體內(nèi)十分容易團聚，這種團聚的二次粒子難以發(fā)揮其納米效應，使材料達不到理想的性能。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合力，需要對納米粒子進行表面改性。表面改性后的納米粒子在基體中實際起到交聯(lián)點的作用。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，交聯(lián)密度進一步增大，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鍵能夠容易地與高分子鏈中的某些基團發(fā)生反應，形成較牢固的化學作用力，在聚合物高溫降解時起到阻礙分子鏈裂解時產(chǎn)生的小分子擴散和滲透的作用，從而能夠較大幅度提高復合材料的熱分解溫度[35]。Ma等[36]比較了環(huán)氧樹脂/改性CNTS復合材料與未改性的環(huán)氧樹脂復合材料熱性能之間的差異。研究表明，改性CNTS復合材料Tg最高達到161℃，而未改性的Tg只有154℃；改性CNTS復合材料5%熱失重溫度達到383.7℃，而未改性CNTS復合材料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)氧樹脂復合材料。熱性能研究表明：當經(jīng)硅改性的納米黏土質(zhì)量分數(shù)為2.0%時，環(huán)氧固化物的Tg達到最大（209.8℃），初始分解溫度達到578.1℃，耐熱性能明顯高于未經(jīng)改性的納米黏土環(huán)氧樹脂復合材料。

5·結語

隨著電子電器技術的飛速發(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、可操作性強的方法。