液晶环氧树脂的合成及其改性电子封装材料.pdfVIP

液晶环氧树脂的合成及其改性电子封装材料 余英丰，高宗永，李善君* 教育部聚合物分子工程重点实验室，复旦大学高分子科学系,上海，200433 热固性液晶树脂一般指低分子量具有官能团的液晶，可以通过热、光固化或 者化学固化的方法交联，将有序的结构保持下来。热固性液晶树脂在一定条件下 才能以液晶态存在，其固化的基本原则是在液晶相温度范围内发生交联反应，在 固化过程中形成取向有序介晶域，通过固化交联，液晶分子的取向有序性被保存 下来。与普通热固性树脂相比，热固性液晶树脂及其固化产物中取向有序介晶域 的存在使其固化收缩率变小，固化产物的力学性能、耐热性能、尺寸稳定性以及 光电性能更高。 O O O H O C N Ar N C O CH CH O C N Ar N C O 2 2 H H n-1 H Scheme 1. Structure of LC epoxy resin,n=2. (a) (b) Figure 1 Polarized optical micrographs (300 ×) of the blends of CE and DGEBA with 5% LCE show liquid crystalline transition: (a)130℃ for 10min; (b) 150℃ for 30min 本文通过对二缩三乙二醇进行氯端基化,醚化醛基封端,进一步与氨基席夫碱 形成酚端基的双席夫碱,通过与大量过量的环氧氯丙烷反应后,合成一种新型含柔 性间隔的液晶环氧树脂.其结构如Scheme 1 所示，熔点(m.p.)和清亮点分别为(Ti) o o 171 C 和220 C (DSC). 液晶环氧与氰酸酯和环氧 DGEBA 1:1(mol)的电子封装基体树脂混合时,加热 混合均匀后,在热固性树脂未固化时为完全均匀体系,偏光显微镜(POM)下视场全 黑。随着固化反应的进行，由于体系的熵减以及液晶的有序行为导致体系开始发 生相分离。图1 所示为5%LCE 共混体系在POM 下所观测到的聚合诱导液晶相分离。 DSC 对固化过程动力学研究表明，与文献报道相同，随着液晶含量的增大，体系固 化速度加快， 其原因在于液晶的有序结构利于固化反应。 (a) (b) Figure 2 AFM image for: (a)5% ,(b)15% LCE in the blends of CE and DGEBA ( 1:1 molar ratio); scan size:1µm, scan rate:1Hz,z-scale:4nm Table 1 The final properties of the full cured resins Blend systems Tg/ ℃ Tensile strength (Mpa) Elongation(%) Cyanate+ E51 169 -- -- Cyanate+E51+c(5phr) 169 58+2 3.4 Cyanate+E51+c(15phr) 173 72+3 5.1 Cure conditions ：160℃X5h+230 ℃x5h ，20 ℃/min for Tg scan 图2 所示为固化后体系的相结构，AFM 结构表明随着液晶改性剂的用量增加， 液晶结构发生从分散相到原纤状