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超支化聚苯基硅树脂改性封装用环氧树脂研究
超支化聚苯基硅树脂改性封装用环氧树脂研究
摘要：
环氧树脂作为一种重要的结构性材料在各个工业领域中广泛应用，但其自身的力学、热学、电学性能仍需要进一步提高。本文以超支化聚苯基硅树脂（HBPS）为改性剂，研究了不同比例下HBPS改性环氧树脂的性能表现，发现加入HBPS可以显著提高环氧树脂的力学性能，同时能够增加其耐热性能和电绝缘性能。研究结果表明，HBPS可用作环氧树脂的改性剂，有利于提高其综合性能，为环氧树脂在封装领域中的应用提供了一个新的思路。
关键词：
超支化聚苯基硅树脂；环氧树脂；改性；封装
一、引言
环氧树脂由于其良好的可塑性、耐腐蚀性、电绝缘性能和高强度等特点，已经被广泛应用于各个领域中，如涂料、粘合剂、复合材料、电子封装材料等。然而，作为一种重要的结构性材料，环氧树脂在实际应用中仍存在一些问题，如力学性能不足、耐热性差、粘结性差等。因此，为了满足更高的要求，对其进行改性已经成为一项重要的研究领域。
超支化聚苯基硅树脂（HBPS）是一种新型的高性能材料，由于其类似于天然树脂的超支化分子结构，具有较高的分子量和交联密度，使其具有优异的力学性能、耐热性能和电绝缘性能等优点。因此，将HBPS引入到环氧树脂中，很可能会提高其性能，进而扩展其应用领域。
本文以HBPS为改性剂，研究了不同比例下HBPS改性环氧树脂的性能表现，并分析了其性能改善机制，旨在为环氧树脂的改性研究提供一种新思路。
二、实验
1.材料
环氧树脂（E-44）、聚酰胺胺树脂（PAA）、超支化聚苯基硅树脂（HBPS）、乙二醇二甲醚（EDM）、三乙醇胺（TEOA）、苯甲酸二酐（BMI）、丙烯酸酯交联剂（TMPTA）、纳米硅（SiO2）。
2.实验方法
首先将E-44与PAA按照质量比为2:1混合，加入苯甲酸二酐（BMI）作为固化剂，并加入TEOA作为催化剂，制备出基础环氧树脂（BE）。
然后在BE的基础上，按照一定比例加入HBPS和粘度调节剂EDM，制备出不同比例下的HBPS改性环氧树脂（MBE）。
最后，将MBE与TMPTA和SiO2按照一定比例混合，制备出环氧树脂复合材料（CE）。
对不同拉伸速率下的MBE样品进行拉伸实验，测试其力学性能；对CE样品进行热重分析和电绝缘测试，测试其耐热性能和电绝缘性能。
三、结果与分析
1.力学性能
实验结果显示，随着HBPS添加量的增加，弹性模量和抗拉强度均明显增加，这是由于HBPS的超支化结构与环氧树脂的交联网络相互作用，形成了更为牢固的三维交联网络，从而提高了树脂的力学性能。此外，添加适量的EDM作为粘度调节剂，还可以降低固化后的环氧树脂的黏度，使环氧树脂更容易流变，从而提高其加工性能。
2.耐热性能
热重分析结果表明，添加HBPS的CE样品在高温处理过程中的残余量显著高于未添加HBPS的样品，说明添加HBPS可以显著提高环氧树脂的耐热性能。这是由于HBPS分子链上的苯环和硅氧链的高耐热性能，可以增加交联网络的稳定性，从而提高树脂抗高温的能力。
3.电绝缘性能
电绝缘测试结果表明，添加HBPS的CE样品在电绝缘性能方面也表现出了明显的优越性。这是由于HBPS分子链上的苯环和硅氧链的高绝缘性能，可以降低树脂的纵向电导率，从而提高环氧树脂的电绝缘性能。
四、结论
本研究以HBPS为改性剂，研究了不同比例下HBPS改性环氧树脂的性能表现，发现添加HBPS可以显著提高环氧树脂的力学性能、耐热性能和电绝缘性能。这是由于HBPS的超支化结构与环氧树脂的交联网络相互作用，形成了更为牢固的三维交联网络，从而提高了树脂的性能。因此，HBPS可以用作环氧树脂的改性剂，有利于提高其综合性能，为环氧树脂在封装领域中的应用提供了一个新的思路。