(1) 主要原材料
均苯四甲酸二酐(PMDA),化學純,上?;瘜W試劑廠;4,4﹣二氨基二苯醚(ODA),化學純,上?;瘜W試劑廠;四氫呋喃(THF)分析純,上?;瘜W試劑廠;甲醇,分析純,上?;瘜W試劑廠;環(huán)氧樹脂,E-51,環(huán)氧值0.48~0.54,無錫樹脂廠。
(2) 聚酰胺酸(PAA)的合成
PAA是在水浴溫度為18~22℃的四頸瓶中,配置有機械攪拌下合成的。首先往瓶中加入質量比為4:1的四氫呋喃/甲醇混合溶劑,在氮氣保護下,加入一定量的ODA,攪拌至完全溶解,再加入PMDA,發(fā)現(xiàn)溶液由澄清逐漸轉變?yōu)槿辄S色混濁,繼續(xù)攪拌至均一的凝乳狀黏稠物,取出后放至冰箱中待用。
在機械攪拌下,將PAA與E-51以一定的比例相互共混,然后放置通風櫥中揮發(fā)部分溶劑后涂試條。
(3)主要影響因素
① PAA的合成 在PAA的合成中,PMDA︰ODA(摩爾比)必須控制在(1.020~1.050)︰1范圍內(nèi),否則黏度嚴重下降,并有分層甚至沉淀。由于ODA較活潑,PMDA稍過量1.5%~2%來封端以控制分子量的穩(wěn)定。為了確保ODA全部溶解,反應充分且不使PAA降解,必須控制水溫在18~22℃。在PMDA∶ODA(摩爾比)為1.02∶1的基礎上將ODA的量提高到PAA∶溶劑(質量比)超過1∶9時便不能完全溶解,決定采用1∶9配比。宜把PMDA分批加入ODA中,并適當延長加料時間,以獲得高黏度產(chǎn)物。
② 壓力對膠黏劑強度的影響 對于溶劑型膠黏劑,一般都是通過加溫加壓來促使溶劑的排除。當壓力為零時斷裂表面為蓬松的多孔狀支架結構,是溶劑揮發(fā)時形成的應力缺陷,破壞結構強度。當壓力適中時,消除了氣孔,膠層致密,真正體現(xiàn)膠的強度。壓力過大反而迫使大部分膠溢出,膠層厚度不夠,強度變小。
③ 溫度對膠黏劑強度的影響 固化反應在PAA量很?。ㄐ∮?0%)時以環(huán)氧固化為主,隨著PAA含量的提高,酰亞胺化逐步起作用,強度減?。籔AA含量太大,酰亞胺化起主要作用,強度下降很快。
溫度高利于提高PAA活性、環(huán)氧固化充分,強度大。兩階段加熱的曲線下降最緩,說明協(xié)同作用明顯,強度保持得好。因為壓機是從低溫慢慢升溫的,一次性高溫固化對第一區(qū)域無大影響,但大量的高活性PAA很易酰亞胺化,穩(wěn)定的環(huán)狀結構阻礙PAA與E-51的繼續(xù)反應,縮短了多絡的可形成區(qū)域。
④ PAA溶液黏度對膠黏劑強度的影響 在協(xié)同區(qū)域里,黏度適中的樣品體現(xiàn)強度增大的效果。中等黏度的膠黏劑抗?jié)駸崂匣芰ψ罴选?/div>
黏度小時,PAA類似小分子固化劑,活性高,易酰亞胺化形成較短PI的長鏈,不能與環(huán)氧樹脂形成大分子的類酯接枝結構,所以既無好的熱穩(wěn)定性,強度也不高。隨著黏度的提高,酰亞胺化與形成類酯結構都能進行,可以出現(xiàn)協(xié)同區(qū)域,前者保障熱穩(wěn)定性,后者提供強度。但黏度不能太大,否則PAA大分子活動能力下降,與環(huán)氧的相容性及反應能力變差,韌性不好,強度反而下降。
⑤ 膠黏劑組分的確定 當EP/PAA(質量比)值介于2∶1和1∶1時,膠的綜合性能最好。這種配比的膠固化后膠層無明顯兩相結構而似雙連續(xù)相結構,說明揮發(fā)性物質排除得很好,有利于提高強度。雙連續(xù)相結構利于分散應力且能保持各相原有的性能。因此,這樣的膠既能保證環(huán)氧的高黏結性能,又能有PI的耐高溫性能。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責任編輯:admin) |