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            活性硅微粉對環氧樹脂灌封工藝及功能的影響

            來源:凱茵工業添加劑 編輯:上海凱茵化工 人氣:17 時間:2021-09-14

            在環氧樹脂、硅橡膠、塑料和涂料等現代高分子材料中,填料占有較大的份額。硅微粉作為環氧樹脂灌封料的常用填料之一,對改進環氧樹脂的某些物理性能具有明顯的作用,例如在環氧樹脂灌封料中加入活性硅微粉,可大大提高環氧樹脂灌封料的抗沖擊性能、降低環氧樹脂灌封料的黏度。

            為了使環氧樹脂硅微粉能夠更好地融合,就要對硅微粉進行表面改性,改性的目的就是通過偶聯劑和增韌劑等將硅微粉表面的極性改為非極性,使之具有憎水性和親有機溶劑的性質,浸潤性好,從而增強硅微粉與環氧樹脂界面之間的結合力。

            硅微粉

            研究了不同粒徑的活性硅微粉與非活性硅微粉對環氧樹脂灌封工藝及環氧樹脂固化物性能的影響。

            1、硅微粉的活性與物理性能的關系

            與加入非活性硅微粉的環氧樹脂固化物相比,加入活性硅微粉的環氧樹脂固化物固化收縮率、線膨脹系數和吸水率均小于加入非活性硅微粉的環氧樹脂固化物,原因在于:活性硅微粉在活化過程中,活化劑中的復合硅烷偶聯劑吸附在硅微粉顆粒的表面,形成一層極薄且牢固的膜。這層膜的水解基團與硅微粉表面發生水解和縮合等反應,生成共價鍵。

            同時,活性處理劑在硅微粉表面鋪展成一層連續的薄膜,從而改變了硅微粉表面原來的性質,使之具有憎水和親有機溶劑的性質,浸潤性好,因此用活性硅微粉作為填料的環氧固化物的吸水性明顯比普通硅微粉做填料的環氧固化物的低。而對物理性能的影響不太明顯,對體積電阻系數和擊穿電壓的影響略有體現。

            硅微粉

            2、硅微粉的活性與固化物抗沖擊強度的關系

            經過活性硅微粉改性的環氧樹脂固化物其抗沖擊強度遠遠大于經過非活性硅微粉改性的環氧樹脂固化物的抗沖擊強度。這是因為硅微粉在活化過程中硅微粉的表面吸附了活化劑中的偶聯劑和增韌劑等,形成一層連續相的柔韌性分子包覆層。當環氧樹脂中混合了活性硅微粉時,在環氧樹脂和單體活性硅微粉的接觸界面之間,存在一個柔韌性分子層。在活性硅微粉與環氧樹脂的混合液中,活性硅微粉與環氧樹脂之間形成一個密集相連的立體型柔韌性網絡結構。當環氧樹脂混合物在固化過程中產生的內應力傳遞到活性硅微粉表面時,即通過柔韌性網絡結構誘導,引發大量的微裂紋和剪切帶來吸收能量,最終提高固化物的沖擊強度。

            硅微粉

            3、硅微粉的活性對浸灌封料黏度的影響

            隨著溫度的升高,添加有活性硅微粉與非活性硅微粉的環氧樹脂灌封料的黏度均大幅度降低。同樣添加量的活性硅微粉灌封料黏度遠遠小于非活性硅微粉灌封料的黏度。這是因為經過活化處理的硅微粉在偶聯劑的作用下表面形成了薄薄的一層薄膜,這種薄膜具有憎水性。經過活化處理的硅微粉與環氧樹脂混合后硅微粉表面的憎水性薄膜與環氧樹脂之間產生了化學鍵,結合力為分子間力,此時硅微粉與環氧樹脂之間無氣膜存在,因此親和性好。從而降低了環氧樹脂灌封料的黏度。

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