有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展

环氧树脂电子封装材料的研究现状和发展趋势摘要：电子封装材料包括金属基封装材料、陶瓷基封装材料和高分子封装材料。

其中高分子封装材料（主要为环氧树脂）以其在成本和密度方面的优势在封装材料中一枝独秀，有95%的封装都由环氧树脂来完成。

环氧树脂作为集成电路的支撑材料，有着极大的市场容量。

随着集成电路的集成度越来越高，布线日益精细化，芯片尺寸小型化以及封装速度的提高，以前的环氧树脂已不能满足性能要求，为适应现代电子封装的要求，电子级环氧树脂应具有优良耐热耐湿性、高纯度低应力低张膨胀系数等特性，以适应未来电子封装的要求。

本文以此为环氧树脂封装材料的发展方向，着重论述了环氧树脂电子封装材料的研究现状和发展趋势。

关键词：环氧树脂封装材料研究现状一、环氧树脂电子封装材料的研究现状环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。

由于其分子结构中含有活泼的环氧基团，能与胺、酸酐、咪唑、酚醛树脂等发生交联反应，形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

这种聚合物结构中含有大量的羟基、醚键、氨基等极性基团，从而赋予材料许多优异的性能，比如优良的粘着性、机械性、绝缘性、耐腐蚀性和低收缩性，且成本比较低、配方灵活多变、易成型生产效率高等，使其广泛地应用于电子器件、集成电路和LED的封装1962年，通用电气公司的尼克·何伦亚克（Hol-onyak）开发出第一种实际应用的可见光发光二极管就是使用环氧树脂封装的。

环氧树脂种类很多，根据结构的不同主要分为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺型、脂肪族、脂环族、酚醛环氧树脂、环氧化的丁二烯等。

由于结构决定性能，因此不同结构的环氧树脂，其对所封装的制品的各项性能指标会产生直接的影响。

例如Huang J C等以六氢邻苯二甲酸酐为固化剂，以TBAB为催化剂，分别对用于LED封装的双酚A型环氧树脂D E R.-331、UV稳定剂改性后的双酚A型环氧树脂Eporite-5630和脂环族环氧树脂ERL-4221进行了研究。

有机硅改性环氧树脂的光固化动力学与性能研究胡芳友;余周辉;何西常;赵培仲【摘要】目的研究紫外光固化有机硅改性环氧树脂的固化行为和性能.方法通过介电分析(DEA)研究光引发剂、热引发剂及有机硅含量对紫外光固化脂环族环氧树脂反应过程的影响,利用热重(TG)、差示扫描热(DSC)和显微硬度仪对有机硅树脂改性环氧树脂性能进行分析.结果发现光引发剂与热引发剂对固化效率可起到协同互补的作用,增加光引发剂和热引发剂的浓度,可缩短引发时间,加快固化速率,提高固化效率.与纯环氧树脂相比,有机硅改性环氧树脂的固化效率和初始分解温度都有所下降,但高温阶段降解速率明显降低,500 ℃的残炭率也得到提高.当加入质量分数为10%的有机硅时,固化物表现出较好的耐热性能,树脂维氏硬度可达31.75HV.结论紫外光可以很好地固化有机硅改性环氧树脂.%Objective To study curing behaviors and properties of UV cured organic silicone modified epoxy resin. Methods The effects of amount of photo/thermal initiator, organic silicon on UV curing process of cycloaliphatic epoxy acrylate were studied by dielectric analysis (DEA). The property of organic silicon modified epoxy resin was analyzed by TG, DSC and microhardness tester. ResultsPhoto/thermal initiator had the effect of cooperative complementary on curing effect. Increasing the amount of photo/thermal initiator could shortened the initiation time, speeded up the curing rate and improved the efficiency of curing. Compared with pure epoxy resin, curing efficiency and initial decomposition tempera-ture of silicon modified epoxy resin decreased while decomposition rate decreased in high temperature and the char yie ld was also improved at 500℃. With the addition of 10%organic silicon content, cured films showed good resistance and the Vickers hardness of the resin could reach 37.15HV. Conclusion UV light can effectively cure the modified epoxy resin.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】6页(P8-13)【关键词】紫外光固化;环氧树脂;有机硅;介电分析【作者】胡芳友;余周辉;何西常;赵培仲【作者单位】海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041;陆军工程大学,江苏徐州221004;海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041【正文语种】中文【中图分类】TB332;V258作为一种高性能紫外光(UV)固化树脂，脂环族环氧树脂具有抗拉与抗压强度高、耐高温、耐紫外光老化及耐候性好等优点，但也存在质脆、耐热性差、抗冲击韧性差等缺点[1-3]，限制了其更广泛的应用，对脂环族环氧树脂的增韧改性研究也成为今后的研究热点。

有机硅环氧树脂的制备及其性能研究有机硅环氧树脂兼有环氧树脂和有机硅的优点而成为一种重要的热固性树脂。

以Karstedt催化剂催化不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚间的硅氢加成反应制备了4种不同环氧值的有机硅环氧树脂，利用红外光谱对其化学结构进行了表征。

用甲基六氢苯酐分别固化4种有机硅环氧树脂，研究分析它们的初始热分解温度均高于300 ℃，具有优异的耐热性能。

标签：硅氢加成反应；环氧树脂；有机硅；制备环氧树脂具有机械强度高、粘附力强、电绝缘性好、热稳定性好等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子绝缘材料等领域[1～3]。

但其耐热性偏低，常在环氧树脂中引入硅原子形成有机硅环氧树脂，提高耐热性[4，5]。

有机硅环氧树脂[6]可通过热缩合法、水解缩合法和硅氢加成法[7]等技术来制备，前2种技术易使环氧基团开环而影响环氧值和材料的强度，硅氢加成法具有反应条件温和、活性高，并不影响环氧基团的含量等优势而成为合成有机硅环氧树脂的首选办法[8，9]。

本文将不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚通过硅氢加成反应制备不同环氧值的有机硅环氧树脂，并对其结构进行表征，研究固化产物的耐热性能。

1 实验部分1.1 主要原料含氢硅油（氢质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和1.6%）、甲基六氢苯酐和四甲基二乙烯基硅烷，质量分数均大于99%，开化县弟兄硅酮材料厂；烯丙基缩水甘油醚（AGE）（使用前用分子筛干燥），化学纯，天津市鸿业化工有限公司；氯铂酸，分析纯，沈阳市金科试剂厂；碳酸氢钠、异丙醇、乙酸乙酯（使用前无水硫酸钠干燥），分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 实验仪器FT-IR傅立叶红外光谱仪，美国Nicolet公司Nexus470型，经KBr压片，扫描范围4 000～500 cm-1，扫描次数32次；NETZSCH TG209热重分析仪，德国耐驰仪器制造有限公司，测试条件为：氮气条件，升温速率为10 ℃/min，从30 ℃升温到700 ℃。

化学与黏合C H E M I S T R YA N DA D H E S I O N收稿日期:2007-01-08 ＊基金项目:黑龙江科技学院基金项目(200506)作者简介:白云起(1964-),男,黑龙江省鸡西市人,副教授,从事精细化工教学与研究,发表论文十余篇。

环氧树脂的改性研究进展＊白云起,　薛丽梅,　刘云夫(黑龙江科技学院,黑龙江哈尔滨150027)摘要:介绍了环氧树脂的特性和环氧树脂改性的主要趋势―提高环氧树脂的韧性,分别论述了橡胶类弹性体增韧环氧树脂、热塑性塑料增韧环氧树脂、热致液晶聚合物增韧环氧树脂、柔性链段固化剂增韧环氧树脂、无机纳米材料改性环氧树脂以及互穿网络(I P N )结构的环氧树脂体系等环氧树脂增韧改性的方法。

同时,对聚氨酯的特性、用聚氨酯改性环氧树脂的六种方法以及互穿聚合物网络技术,进行了较为详细的介绍,并分析了改性环氧树脂目前存在的技术问题。

关键词:环氧树脂;增韧;改性中图分类号:T Q 323.5 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2007)04-0289-04A d v a n c e i n M o d i f i c a t i o n o f E p o x y R e s i nB A I Y u n -q i ,X U EL i -m e i a n dL I UY u n -f u(H e i l o n g j i a n gU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,H a r b i n 150027,C h i n a )A b s t r a c t :S o m e p r o p e r t i e s o f e p o x y r e s i n s a r e i n t r o d u c e da s w e l l a s t h e m a i nt r e n do f m o d i f i c a t i o n w h i c hi s i m p r o v i n g t h e t o u g h -n e s s o f e p o x y r e s i n .S o m e t o u g h e n i n g m o d i f i c a t i o n m e t h o d s f o r e p o x y r e s i n a r e d i s c u s s e d r e s p e c t i v e l y ,s u c h a s r u b b e r e l a s t o m e r t o u g h e -n i n g ,t h e r m o p l a s t i c s t o u g h e n i n g ,t h e r m o t r o p i c l i q u i dc r y s t a l p o l y m e r t o u g h e n i n g ,s o f t s e g m e n t c u r i n g a g e n t t o u g h e n i n g ,i n o r g a n i c n a n o m a t e r i a l s m o d i f i c a t i o na n di n t e r p e n e t r a t i n g p o l y m e r n e t w o r k s (I P N )e p o x y r e s i n s e t c .T h e p r o p e r t i e s o f p o l y u r e t h a n e ,s i x m o d i f i c a t i o n m e t h o d s f o r e p o x y r e s i n u s e d b y p o l y u r e t h a n e a n d I P Nt e c h n o l o g y a r e d e t a i l e d ,a n d t h e c u r r e n t t e c h n o l o g i c a l p r o b l e m s o f m o d i f i c a t i o n o f e p o x y r e s i n s a r e a n a l y z e d .K e yw o r d s :E p o x y r e s i n ;t o u g h e n i n g ;m o d i f i c a t i o n引　言环氧树脂(E P )是聚合物基复合材料[1-2]应用最广泛的基体树脂。

有机硅的应用与研究进展享有“工业味精”、“科技发展催化剂”等美誉的有机硅是一种人工合成、结构上以硅原子和氧原子为主链的高聚物。

由于构成主链的硅氧键具有较高的键能,因此有机硅高聚物对热、氧的稳定性比一般的有机高聚物高得多。

尽管有机硅在室温下的力学性能与其它材料差异不大,但其在高低温下表现出卓越的物理、力学性能,在-60～250℃之间多次交变,其性能不受影响,有的甚至能在-100℃下正常使用；具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等。

如今,有机硅已广泛用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并在汽车行业有着广泛的应用[1]。

有机硅产业链的上游是有机硅单体，具有生产流程长、技术难度大的特点，属技术密集型、资本密集型产业，其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅产业技术水平的重要依据；有机硅产业链的下游是以有机硅单体为原料生产的硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等产品[2]。

有机硅不仅可以作为母体材料运用到生产生活中，还更常用作改性剂添加到主体材料中，从而改善主体材料的性能，如耐高温性，防水防污性，抑菌性，阻燃性，柔性等方面。

同时，在添加有机硅的同时，还要改进生产工艺方法及注意添加用量，以确保其发挥出最大作用。

在耐高温的研究应用方面，有机硅耐高温涂料一般由纯有机硅树脂或经过改性后的有机硅树脂为基料配以无机耐高温的填料、溶剂和助剂组成。

国外已有大量的研究成果，尤以美国、日本的发展为佳[3]。

某些设备如汽车的排气管、石化工厂中的高温反应釜、火电厂锅炉等经常处于高温和腐蚀介质中,两者协同作用加速了设备的腐蚀穿孔,增加了设备维修费用,并给安全生产带来很大隐患[4]。

刘宏宇等人以硅树脂为耐高温涂料的成膜物,研制了一种可常温固化的耐高温防腐蚀涂料。

该涂料具有良好的耐高温性,防腐蚀性及机械性能,可在500℃高温下长期使用。

同时发现漆膜厚度对涂料的耐热性能影响较小,但对加热后涂层的机械性能及防腐性能影响很大。