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     摘要:一種新型的脂肪胺TAB通過(guò)化學(xué)改性制得了灌封專用環(huán)氧固化劑。并和環(huán)氧樹(shù)脂、阻燃劑、增韌劑等配制成一種環(huán)氧灌封料,討論了其配方和配制工藝及性能。     關(guān)鍵詞：灌封專用環(huán)氧固化劑；阻燃劑；增韌劑；環(huán)氧灌封料環(huán)氧樹(shù)脂是一種應(yīng)用范圍廣闊的優(yōu)良的熱固性樹(shù)脂,其由線性低聚物轉(zhuǎn)變成體型結(jié)構(gòu)必須通過(guò)固化劑來(lái)完成。優(yōu)良的固化劑能賦予環(huán)氧樹(shù)脂固化產(chǎn)物具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、粘接性能、耐熱性、耐化學(xué)藥品性以及電絕緣性能,因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著電子電氣行業(yè)的不斷發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂使用在電子電氣方面也最為廣泛。在電子元件、變壓器、電流互感器、電動(dòng)機(jī)等的封裝中,對(duì)封裝的電子產(chǎn)品起著支撐和介質(zhì)絕緣作用,對(duì)被封的元件還起著傳熱、散熱、防潮、阻燃等作用。目前,對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂固化物性能要求也越來(lái)越高,許多電氣絕緣材料、澆鑄體和電器元件的灌封料和包封料要求具有柔韌性和阻燃性能,而普通型的環(huán)氧灌封料，其環(huán)氧樹(shù)脂固化物彈性模量較高,耐沖擊能力低,質(zhì)脆易產(chǎn)生裂紋，不具備阻燃性能。因此,我們針對(duì)如何改變環(huán)氧灌封料的脆性及增加阻燃性能的問(wèn)題,選用了帶有四個(gè)甲基支鏈的（2、3二甲基）二亞丁基三胺（TAB）的脂肪族多元胺，自己合成了一種改性胺固化劑，和環(huán)氧樹(shù)脂、反應(yīng)型阻燃劑、增韌劑、稀釋劑、固化促進(jìn)一道配制而成一種能夠室溫固化、具有一定柔韌性和阻燃性的環(huán)氧灌封料。1 實(shí)驗(yàn)部分1．1原材料及儀器1．1．1原材料：（2、3二甲基）二亞丁基三胺（TAB），河南省天擇實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司；丙烯腈，大慶石化；環(huán)氧樹(shù)脂E-44，廊坊諾爾信化工有限公司；溴化環(huán)氧樹(shù)脂ＥＸ-40(晨光化工研究院)；小分子環(huán)氧物和活性稀釋劑(進(jìn)口)；固化劑(自制)；促進(jìn)劑(市售),以上原材料均為工業(yè)級(jí)。1．1．2儀器：四口燒瓶；回流冷凝管；電動(dòng)攪拌器；溫度計(jì)。ＮＤＪ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；本生燈(管長(zhǎng)100ｍｍ,內(nèi)徑9.5±0.5ｍｍ)；簡(jiǎn)支梁型沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)(40ｋｇ沖錘)；ＬＪ 5000Ａ拉力機(jī),反向器；ＺＣ 36高阻計(jì)；ＱＭ 102Ｂ型Ｑ表；高壓試驗(yàn)變壓器(5ｋＶＡ),ＪＣ 4介質(zhì)擊穿裝置(1ｋＶＡ)。1． 2固化劑的制備1．2．1反應(yīng)機(jī)理本實(shí)驗(yàn)利用TAB結(jié)構(gòu)中胺基上的活潑氫部分地與小分子環(huán)氧基加成進(jìn)行羥烷基化及部分地與丙烯腈的雙鍵加成而進(jìn)行氰乙基化。（反應(yīng)式略）羥烷基化和氰乙基化都有降低脂肪多胺的毒性，降低熔點(diǎn)、改善色澤的作用。羥烷基化由于羥基的引入還有促進(jìn)固化的作用，氰乙基化卻降低了反應(yīng)活性，所以羥烷基化和氰乙基化各有所長(zhǎng)又相互補(bǔ)充，以期達(dá)到低熔點(diǎn)、低毒性，并有柔韌性的綜合效果。1．2．2制備工藝在四口燒瓶中裝入適量的（2、3二甲基）二亞丁基三胺（TAB），水浴升溫至70-80℃，滴入計(jì)量的小分子環(huán)氧物，反應(yīng)1～2小時(shí)。反應(yīng)液降溫至60-70℃，滴入計(jì)量的丙烯腈，滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1～2小時(shí)，降溫，停止反應(yīng)，放出產(chǎn)品。其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。                                      表1：固化劑的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目  技術(shù)指標(biāo)  參考標(biāo)準(zhǔn)  外觀  無(wú)色或淡黃色透明液體  目測(cè)  粘度，mPa·s  ≤  1000  Q/HTZ031-2002  胺值，mgKOH/g  400～450  同上  1．3 灌封料的配制1．3．1配方設(shè)計(jì) 本灌封料分為A、B雙組分，A組分為E-44環(huán)氧樹(shù)脂100份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂0～100份、增韌劑0～20、活性稀釋劑0～30份；B組分為自制固化劑50～100份、固化促進(jìn)劑0～5份。1．3．2配制1．3．2．1在配制容器內(nèi)按A組分配比，依次將E-44、溴化環(huán)氧樹(shù)脂、增韌劑、活性稀釋劑加入并攪拌均勻，即得到淡黃色粘稠液體A組分。1．3．2．2在配制容器內(nèi)按B組分配比，依次將自制固化劑、固化促進(jìn)劑加入并攪拌均勻，即得到淡黃色粘稠液體B組分。1．3．2．3在配制容器內(nèi)依次將A組分和B組分按A：B=100：30～80配比，加入并攪拌均勻，排除氣泡后，進(jìn)行澆注和灌封使用。室溫24h初步固化，7d完全固化，也可加熱固化，40～60℃，7～9h固化。1．3．3灌封料的性能測(cè)試對(duì)該灌封料進(jìn)行各種性能測(cè)試,其室溫固化7d后測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。項(xiàng)目  指標(biāo)  測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)  沖擊強(qiáng)度 kg/cm2  91  GB 1043-79  彎曲強(qiáng)度 kg/cm2  792  GB 1042-79  阻燃級(jí)別  UL94 V-0  GB 4068-84  體積電阻 s-1·cm-1  9.5×1015  GB 1010-78  表面電阻 s-1  7.5×1017  GB 1410-78  介電損耗25℃,30khz  2.6×10-2  GB 1040-70  介電常數(shù)25℃,30khz  3.2  GB 1040-70  擊穿電壓kv/m  23  GB 1048-78  2 結(jié)果與討論2．1合成條件的選擇2．1．1反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度高于反應(yīng)物的熔點(diǎn)（TAB熔點(diǎn)40.8℃）,使反應(yīng)體系保持液態(tài)均相反應(yīng)；但反應(yīng)溫度過(guò)高，胺類化合物氧化使顏色變深。實(shí)驗(yàn)表明，反應(yīng)溫度前期控制在70~80℃，后期控制在60~70℃為宜。由于TAB的改性反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為使反應(yīng)均勻進(jìn)行，應(yīng)采用滴加的方式，通過(guò)控制滴加速度來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系溫度保持在所要求的溫度范圍內(nèi)，滴加時(shí)間約為1.0小時(shí)。2．1．2反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)物滴加完畢后，要繼續(xù)攪拌反應(yīng)以使完全。由表3知，反應(yīng)2.0h后，胺值基本保持不變，這時(shí)反應(yīng)已基本完成。反應(yīng)時(shí)間h  0.5  1.0  1.5  2.0  2.5  胺值mgKOH/g  474  458  440  442  445  2．1．3改性比的選擇TAB改性固化劑系三元加成物，針對(duì)具體應(yīng)用要求選擇適當(dāng)?shù)母男员?。由于引入了小分子環(huán)氧物，蒸汽壓和毒性顯著降低，選擇合適的改性比將會(huì)使固化劑保持較低粘度，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小分子環(huán)氧物和TAB的當(dāng)量比0.8～1.2：1為宜，丙烯腈和氰乙基化反應(yīng)，過(guò)低的改性比不足以降低改性物對(duì)皮膚的刺激性。但是，過(guò)高會(huì)喪失室溫固化能力，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為丙烯腈和TAB的縻爾比最好在0．5～1．5范圍內(nèi)。