氰酸酯樹(shù)脂(CE)高度對(duì)稱的三嗪環(huán)交聯(lián)結(jié)構(gòu)使其具有一系列優(yōu)異的性能,比如高的耐熱性和高的機(jī)械強(qiáng)度,極佳的介電性能,以及低的吸濕性和熱膨脹系數(shù)等等,這些性能使得CE及其復(fù)合材料在電子封裝,航空航天,通信衛(wèi)星等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。然而,CE的固化溫度高,固化時(shí)間長(zhǎng),且固化后的CE具有高脆性,這些缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,因此為了更好的適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要,CE的改性成為一個(gè)具有重要意義的研究課題。本論文針對(duì)上述問(wèn)題,采用具有柔性鏈段的端氨基聚醚(TA5000)作為改性劑,通過(guò)嵌段共聚的方式對(duì)雙酚A型氰酸酯(BADCy)進(jìn)行增韌改性。研究了改性劑的含量對(duì)于氰酸酯改性體系的力學(xué)性能,熱性能及介電性能的影響,篩選了改性劑的最佳含量,并以此含量的改性劑改性的氰酸酯樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂,以經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理過(guò)的納米氮化鋁(AlN)和具有吸波性能的四氧化三鐵聚芳醚腈磁性雜化微球(Fe_3O_4@PEN-TPE/PPL)作為填料分別制備了具有導(dǎo)熱和導(dǎo)熱吸波功能的氰酸酯基復(fù)合材料,并研究了填料含量對(duì)于樹(shù)脂體系的性能影響,得到如下結(jié)論:(1)TA5000改性劑的加入顯著提高了氰酸酯樹(shù)脂的韌性。隨著TA5000含量的增加,改性固化物的韌性先增大后減小,當(dāng)TA5000含量為15 wt%時(shí)增韌效果最佳,改性固化物的斷裂伸長(zhǎng)率,拉伸強(qiáng)度以及彎曲強(qiáng)度都達(dá)到了最大值,相比于純氰酸酯,改性固化物的斷裂伸長(zhǎng)率增加了101.52%,拉伸強(qiáng)度增加了239.32%,彎曲強(qiáng)度增加了34.71%。雖然TA5000的加入會(huì)降低氰酸酯樹(shù)脂的耐熱性和介電性能,但當(dāng)TA5000含量為15 wt%時(shí),改性固化物的耐熱性和介電性能依然維持在較優(yōu)水平。(2)硅烷偶聯(lián)劑KH550的加入有利于AlN在樹(shù)脂體系中的分散。改性AlN的加入顯著提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能,隨著改性AlN的含量從0%增加到25 wt%,復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)從0.271 Wm~(-1)?K~(-1)增加至0.44 Wm~(-1)?K~(-1)。而且改性AlN的加入一定程度上提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,相比于未加入AlN之前的基體樹(shù)脂,復(fù)合材料的起始分解溫度升高了21 ~oC以上。(3)證明了通過(guò)合成具有聚集誘導(dǎo)熒光效應(yīng)的熒光型聚芳醚腈來(lái)制備尺寸可調(diào)的具有吸波性能的磁性雜化微球是一種簡(jiǎn)單可行的方法。(4)將制得的磁性雜化微球作為吸波填料加入含AlN的復(fù)合材料中之后,研究發(fā)現(xiàn),磁性雜化微球的加入對(duì)樹(shù)脂基體的固化反應(yīng)有一定的催化作用,且可以提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。而且磁性雜化微球的加入對(duì)于復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能也有正面影響,當(dāng)磁性雜化微球的含量為1.5 wt%時(shí),復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.41Wm~(-1)?K~(-1)相當(dāng)于摻雜25 wt%含量的AlN單一填料時(shí)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。(5)磁性雜化微球的加入使得復(fù)合材料具有了吸波性能,且復(fù)合材料的吸波性能隨著雜化微球含量的增加而增強(qiáng)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ323;TB33
【部分圖文】：

氰酸酯單體三聚成環(huán)反應(yīng)[8]

環(huán)氧樹(shù)脂與氰酸酯的反應(yīng)示意圖

氰酸酯單體與雙馬來(lái)酰亞胺反應(yīng)的示意圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2871967