成果介绍 |
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简介: |
二、核壳粒子增韧
环氧树脂增韧的很多理念是来自于塑料,核壳粒子(core shell particle)最先也是用于增韧塑料,rohmhaas是这方面的先驱,他们有着各种不同芯材的核壳粒子,在我原来的项目中,我也曾经给他们要过相关的样品,同时也出现了一个问题,他们的粒子直径太大了,几乎不能用于环氧树脂胶粘剂。德国在核壳粒子方面的研究也是大有收获,他们研制出了微米级的核壳粒子,可以用于环氧树脂胶黏剂,同时能大幅度的提高冲击强度和剥离强度,但是微米的粒径填充于环氧树脂中,环氧树脂变得不透明,如果是做光学方面应用的,肯定是排除在外,同时,德国采购的时间的确太长了,为了这个样品把我折腾够呛,刚好又赶上奥运,雪上加霜。在国内,做这方面研究的人很多,至少论文很多,我们项目组的兄弟也亲自打电话去某研究所咨询,那位专家说可以给我们样品,要我们等待半个月,并且他们只是实验室合成,呵呵,还没经过中试的原料,还是不要考虑吧,不要说质量的保证,到时候能不能搞出来还是麻烦事,老板要的是效率,作为研发工程师,不要给自己添堵,放弃吧。
很荣幸,我找到了我想要的东西,纳米核壳粒子,有各式各样的芯材结构,选择的范围很广,同时该粒子是以嵌段结构生成的,与传统的很多想法不一样,很多人都想着核壳粒子,就是用聚合物把芯材通过乳化,包袱起来。而且该粒子的表面有活性基团,能在环氧树脂固化剂的作用下化学键合到基础树脂骨架上,解决了传统核壳粒子单一的靠壳溶解在环氧树脂中,从而芯材增韧的局面。
核壳粒子增韧包含了海岛结构和互为穿孔的机里,壳体的热致溶胀或者溶解,能抵消部分固化剂的放热,同时,由于该粒子在树脂中的悬浮效果很好,在一定程度上可以防止其它组分粉末添加剂在树脂加热变稀后下沉(有兴趣者可查阅填料粒径分布对填料沉淀影响的相关文献)。
该粒子还有一个最大的优点,就是别人已经把该粒子分散于环氧树脂中,解决了分散和分散稳定性的问题,我们只需按照我们想要的比例添加,无需考虑分散不均匀的问题。由于该粒子为纳米级别,固化后的环氧树脂几乎是透明的(固化剂 icam 8403,聚酰胺加成物),不会降低单组分环氧树脂的存储稳定性,由于有两种增韧机里的存在,几乎不用考虑固化体系的问题,粘度小,而且粘温系数比较大。
由于核壳粒子几乎不含卤素,尤其方便了我们对卤素要求比较高的微电子行业,只要需要,可以按照你想要的无卤树脂混合好(国内有几家公司在用,保密)。
我们实验室是国内第一家使用该增韧粒子(外国人说的,因此,在中国部分地区,我们项目组的个别同事还是该原料的应用技术顾问),配方的整个体系就不说了,呵呵,替老板保密,推荐一个配方给大家分享:
epoxy 828 40
icam 8403 25
icam 8601 60(上限,core shell 含量25%,一般添加core shell 5phr 足够了,按照要求需要的韧性调整)
heloxy 15
其它的东西,可以参考上一篇文章,说多了对我不好!
性能,几乎不降低tg,固化物几乎透明(当时没有测试折光率),固化放热可以降低到220j/g,储存稳定性好。
本文属原创,版权属于作者(应用材料实验室),仅供交流
感谢 深圳初创应用材料有限公司 为我们实验室提供原料样品
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