聚苯醚的官能化改性与性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着信息产业化的不断发展,对信号传输速度和传递损失要求越来越高,低介电、低损耗覆铜板的开发成为目前研究的热点。聚四氟乙烯(ptfe)基玻璃纤维介质板由于优异的介电性能一直扮演着重要的角色,但其缺点也很突出,玻璃化转变温度低、刚性差且成本昂贵,这些劣势限制了其在覆铜板领域的应用。聚苯醚(ppo)树脂由于分子结构对称、不含强极性基团,且主链上具有刚性的苯环,介电性能优异、耐热性好、物理机械性能突出,作为为数不多的几种综合性能优异的树脂之一,在低损耗覆铜板中具有广阔的应用前景[1]

ppo为五大通用工程塑料之一,具有较高的性价比,但用作印刷线路板(pcb)的基体树脂时,存在加工困难、耐溶剂性差等弱点[2]。ppo的分子量普遍较高,加上分子中的芳香环结构使分子链段内旋转困难,所以ppo的熔体粘度大,流动性差,在溶剂中的溶解性也不好;并且ppo属于热塑性树脂,在矿物油、酮类或酯类溶剂中会发生应力开裂,而卤代脂肪烃和芳香烃类溶剂,如二氯乙烷和甲苯等,会使聚苯醚发生溶胀或者溶解,使得ppo在工业化应用中受到了很大的限制。

为了适应覆铜板的应用需求,研究人员一般都倾向于使用低分子量的聚苯醚,然后再对其进行热固改性[3-5]。通过降低分子量,能够在保持ppo原有优良性质的基础上,降低黏度、改善加工流动性。制备低分子量ppo的方法众多,其中直接用二元酚再分配高分子量的聚苯醚,所得产物纯度高、工艺流程较少而被普遍使用[6-7]。gaymans[7]以高分子量的ppo为原料,采用四甲基双酚a再分配ppo,经甲醇/甲苯混合溶剂过滤后,制备了数均分子量1400的双端羟基聚苯醚ppo-2oh。虽然低分子量化是改善ppo加工性能的有效方法,但分子量应该控制的具体范围需要进一步研究,分子量过高会使流动性变差,过低则会影响耐热性和介电性能。

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2. 研究的基本内容与方案

1、ppo的再分配反应

将数均分子量10000以上的ppo溶于等量的甲苯溶剂中,100℃加热搅拌使其完全溶解,然后加入一定量的双酚a作为再分配试剂,继续加热搅拌待其溶解后,再慢慢加入一定量的bpo作为引发剂,在100℃下反应2小时。待其冷却到室温后,经甲醇溶剂沉淀、过滤,干燥可得到再分配的ppo-2oh产物。重复上述反应步骤,但改变双酚a和bpo的用量,得到不同分子量的ppo-2oh产物。

2、ppo-2oh的官能化改性

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-9周:按照设计方案,对聚苯醚进行再分配反应、官能化改性,制备固化树脂。
第10-12周:采用FT-IR、GPC、H1-NMR对低分子量化、官能化改性聚苯醚进行结构表征,利用FT-IR、DSC探究改性聚苯醚的固化反应;使用粘度计测量再分配聚苯醚在甲苯中的黏度,采用8722矢量网络分析仪、热重分析仪(TGA)和万能试验机测试固化树脂的介电性、热性能和机械性能,将固化树脂浸在甲苯和氯仿等溶剂中,测量其耐溶剂性。
第13-14周:总结实验数据,完成并修改毕业论文。
第15周:准备毕业论文答辩。


4. 参考文献(12篇以上)


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