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系統識別號 U0002-1906201217045100
中文論文名稱 光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂-二氧化矽複合材料製備及其性質研究
英文論文名稱 Preparation and characterization of photo- and thermo- curable epoxyacrylate/silica composites
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學工程與材料工程學系博士班
系所名稱(英) Department of Chemical and Materials Engineering
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生中文姓名 蘇宇傑
研究生英文姓名 Yu-Chieh Su
學號 895400025
學位類別 博士
語文別 中文
口試日期 2012-03-26
論文頁數 165頁
口試委員 指導教授-董崇民
委員-邱文英
委員-鄭廖平
委員-林達鎔
委員-陳慶鐘
委員-鄭國忠
委員-韓錦鈴
中文關鍵字 雙官能基型環氧丙烯酸酯樹脂  表面修飾二氧化矽球  反應性液態橡膠  破壞韌性  ODF封裝膠 
英文關鍵字 difunctional epoxyacrilate  surface-modified silica spheres  reactive liquid rubber  fracture toughness  ODF sealant 
學科別分類 學科別應用科學化學工程
學科別應用科學材料工程
中文摘要 本研究主要在合成出同時具有感光性官能基及熱硬化性官能基的環氧丙烯酸酯樹脂,並加入表面官能基修飾的二氧化矽次微米粒子和/或反應性液態橡膠以增加複合材的韌性,同時期望製備出的UV光/熱雙硬化型具有優越的黏著性、阻水氣性和機械性質而能夠符合ODF封裝材的規格。研究主要分為參個部分,第一部分是將環氧樹脂與丙烯酸進行酯化反應並且探討其反應動力,合成出同時具碳-碳雙鍵與環氧基的雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂,利用FTIR、NMR、GPC和滴定對環氧丙烯酸酯樹脂鑑定結構。第二部分是製備次微米二氧化矽粒子並在粒子表面進行官能基修飾,次微米二氧化矽球狀粒子是在鹼環境中利用溶膠凝膠法所製備,再加入不同官能基的矽烷偶合劑(雙鍵型MPTMS、VTMOS、環氧基型GPTMS和胺基型APTMS)對次微米二氧化矽進行表面修飾,利用FTIR、SEM、固態13C-和29Si-NMR進行結構鑑定與表面形態分析。第三部分主要是樹脂複合系統硬化前和硬化後的性質研究,分別探討三種不同的複合物系統,一是樹脂添加無機二氧化矽粒子製備出有機-無機混成材料,二是添加反應性液態橡膠為樹脂的增韌劑,探討不同液態橡膠(VTBN、ETBN和ATBN)對環氧丙烯酸酯樹脂的增韌影響,三是將表面修飾的無機二氧化矽粒子與液態橡膠同時加入到樹脂中,實驗中發現同時加入修飾過二氧化矽球和液態橡膠後,樹脂硬化物不只具有良好的機械性質,也同時具有較佳的延展性和破壞韌性。
英文摘要 This study describes the synthesis and characterizations of dual-curable epoxyacrylate with both epoxide group and double bond from the reaction of DGEBA and AA. The structure and their reaction kinetics at several temperatures were investigated by using FTIR, NMR and GPC. In addition, the sub-micron sized silica spheres were synthesized by sol-gel reaction under a basic environment and their surfaces were endowed with different functional groups by further modification with MPTMS, VTMOS, GPTMS and APTMS. The modified silica spheres (MPS) were characterized by FTIR, 29Si- and 13C-NMR, SEM, and particle size analyzer. The silica spheres were then added to the pre-synthesized difunctional epoxyacrylate resin, in addition to the photo- and thermo-curing agents. After cure, thermal and mechanical properties of the obtained epoxyacrylate-silica composites were measured and compared. Furthermore, the reactive liquid rubber was added to epoxyacrylate-silica composite and it not only has the great tensile mechanical properties but also has excellent ductility and fracture toughness. This dual-curable composite thus can be used as an adhesive sealant for the LCD display.
論文目次 目錄
一、 緒論 1
二、 文獻回顧 2
2.1 環氧樹脂 2
2.1.1 簡介 2
2.1.2 環氧樹脂的反應機制 4
2.2 紫外光硬化樹脂 8
2.2.1 自由基型與陽離子型光硬化樹脂 8
2.2.2 光/熱混合型樹脂硬化反應 12
2.3 光/熱硬化型混合樹脂應用於LCD封裝 15
2.4 有機-無機奈米混成封裝材料 18
2.5 奈米無機粒子製備 19
2.5.1 溶膠凝膠法 20
三、 研究方法與步驟 25
3.1 實驗架構 25
3-2 實驗儀器 27
3.2 實驗架構 29
3.3光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的合成與結構分析 31
3.3.1實驗架構與流程 31
3.3.2 實驗步驟 31
3.3.3環氧丙烯酸酯樹脂的結構、組成分析與反應動力研究 33
3.4無機二氧化矽粒子的製備與粒子表面官能基修飾 36
3.4.1 實驗架構與流程 36
3.4.2 實驗步驟 36
3.4.3 結構鑑定與表面形態分析 37
3.5 環氧丙烯酸酯樹脂添加無機二氧化矽/液態橡膠增韌劑的製備與性質分析 38
3.5.1實驗架構與流程 38
3.5.2 實驗步驟 38
3.5.3 光/熱雙硬化型樹脂硬化前後的性質分析 40
四、 光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的合成與組成分析 44
4.1 光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的合成機制與結構鑑定 44
4.2 環氧樹脂反應轉化率與環氧當量的滴定 49
4.3 環氧樹脂與丙烯酸的反應動力與反應活化能 51
4.4 不同酯化程度環氧丙烯酸酯樹脂的製備與組成分析 58
五、 次微米二氧化矽粒子的合成與表面官能基修飾 65
5.1 次微米二氧化矽粒子的製備、表面修飾與結構鑑定 65
5.2 不同顆粒大小二氧化矽粒子的製備、純化與表面形態分析 73
5.3 不同表面官能基修飾二氧化矽的製備 80
六、 二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂混成樹脂的製備與性質分析 87
6.1 光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的硬化反應與性質 87
6.1.1 環氧丙烯酸酯樹脂硬化反應 87
6.1.2 不同硬化條件對環氧丙烯酸酯樹脂硬化結構的影響 91
6.1.3 不同酯化程度對環氧丙烯酸酯樹脂硬化物性質的影響 95
6.2添加無機二氧化矽對環氧丙烯酸酯樹脂硬化物性質的影響 98
6.2.1 添加無機二氧化矽對環氧丙烯酸酯樹脂硬化物機械性質的影響 98
6.2.2 添加無機二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂破壞截面形態分析 108
6.2.3 添加無機二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的熱性質分析 112
6.2.4 添加無機二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂的水氣滲透性與黏著強度 118
6.2.5 無溶劑法製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂混成樹脂(三滾筒與球磨機) 121
6.2.6 添加表面修飾二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂混成樹脂EA25的機械性質 128
6.3 二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂/液態橡膠混成樹脂製備與硬化後性質分析 130
6.3.1 添加不同反應性液態橡膠的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的性質分析 130
6.3.2 添加液態橡膠與無機二氧化矽對環氧丙烯酸酯樹脂機械性質的影響 137
6.3.3 添加液態橡膠與無機二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂物的破壞表面形態 142
6.3.4 添加不同反應性液態橡膠對環氧丙烯酸酯樹脂硬化物熱性質的影響 145
七、 結論 154
7.1 光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的合成與組成分析 154
7.2 次微米二氧化矽粒子的製備與表面修飾 155
7.3 次微米二氧化矽粒子與液態橡膠對環氧丙烯酸酯樹脂硬化物性質的影響 155
八、 參考文獻 157

圖目錄
圖 2-1 Bisphenol A 環氧樹脂的化學結構單體與機能 3
圖 2-2 胺類硬化劑使環氧樹脂硬化交聯反應結構圖 5
圖 2-3 環氧基與酚基反應結構圖 7
圖 2-4 咪唑類化合物使環氧樹脂硬化交聯反應結構圖 8
圖 2-5 雙鍵系統中自由基聚合反應機制 10
圖 2-6 環氧基的陽離子聚合反應 11
圖 2-7 碘鹽光解反應機構 11
圖 2-8 triarylsulfonium salts photoinitiator經過UV光裂解[25] 13
圖 2-9 脂環族陽離子硬化反應機制[25] 13
圖 2-10 環氧樹脂硬化過程(陽離子聚合)中水氣影響[33] 14
圖 2-11 pH值對矽烷架橋結構及型態影響 23
圖 3-1 實驗架構流程圖 30
圖 3-2光/熱雙硬化型環氧丙烯酸酯樹脂的實驗流程 31
圖 3-3 改變DGEBA和AA的添加比例,得到不同酯化程度的環氧丙烯酸酯樹脂的示意圖 33
圖 3-4製備無機二氧化矽粒子與粒子表面修飾的實驗架構圖 36
圖 3-5 環氧丙烯酸酯樹脂添加無機二氧化矽和液態橡膠增韌劑的實驗架構圖 38
圖 3-6 ASTM D638 TypeⅤ樣品形狀示意圖 42
圖 3-7 黏著性測試示意圖 42
圖 3-8 水氣滲透性實驗裝置示意圖 43
圖 4-1 (a)環氧樹脂(DGEBA)與丙烯酸(AA)合成環氧丙烯酸酯樹脂的酯化反應機制、(b)環氧基與氫氧基反應產生醚類副產物。 45
圖 4-2 環氧樹脂(DGEBA)、丙烯酸(AA)和環氧丙烯酸酯樹脂(EA-T100)的FTIR光譜圖。 45
圖 4-3 環氧樹脂(DGEBA)、丙烯酸(AA)和環氧丙烯酸酯樹脂(EA-T100)的NMR氫圖。 48
圖 4-4 環氧樹脂與丙烯酸在不同反應溫度下環氧基轉化率隨時間變化曲線,酸基與環氧基當量比固定為0.5,環氧基理論反應轉化率為0.5,如虛線所示。 52
圖 4-5 環氧樹脂與丙烯酸在不同反應溫度(60°C-120°C)下將ln〔(1-α)/(1-2α)〕對時間t作圖,由斜率求得反應常數k1。 54
圖 4-6 環氧樹脂與丙烯酸開環酯化反應中lnk1對溫度倒數作圖,由斜率求得反應活化能Ea。 55
圖 4-7 環氧樹脂與丙烯酸在不同溫度反應程序的轉化率隨時間變化曲線圖,酸基與環氧基的添加當量固定為0.5,■: EA-T120、120°C 4 h,●: EA-T100、100°C 4 h,▲: EA50、100°C 2 h和120°C 2 h,虛線為理論的環氧基轉化率0.5。 56
圖 4-8 不同升溫程序下製備的環氧丙烯酸酯樹脂的FTIR光譜圖,EA-T120:120°C 4 h,EA-T100:100°C 4 h,EA50:100°C 2 h、120°C 2 h。 57
圖 4-9 環氧樹脂與丙烯酸反應後的結構組成示意圖,(Ⅰ)未反應的環氧樹脂,(Ⅱ)雙官能基型環氧丙基酸酯樹脂,(Ⅲ)壓克力系環氧丙烯酸酯樹脂。 59
圖 4-10 不同酯化程度下的環氧丙烯酸酯樹脂的FTIR光譜圖,酸基與環氧基的當量比:EA25= 0.25、EA50= 0.50、EA75= 0.75和EA100= 1.00,催化劑TPP添加量固定1000 ppm,反應溫度為100°C, 2 h和120°C, 2 h。 60
圖 4-11 不同酯化程度的環氧丙烯酸酯樹脂的GPC圖,(a)環氧樹脂DGEBA,酸基與環氧基的當量比:(b)EA25= 0.25、(c)EA50= 0.50、(d)EA75= 0.75和(e)EA100= 1.00,催化劑TPP添加量固定1000 ppm,反應溫度為100°C, 2 h後再120°C, 2 h。 63
圖 4-12 環氧丙烯酸酯樹脂EA50的GPC分子量分佈曲線和經解析後的解析峰分佈,n:重複單元,DGEBA:未反應樹脂,mono: 單一末端反應的雙官能基型環氧丙烯酸酯樹脂,bis: 兩末端皆反應的壓克力系樹脂。 64
圖 5-1 不同氨水添加量下的純二氧化矽顆粒大小對時間的變化,乙醇/水/TEOS比例固定為1600/128/96 ml。 67
圖 5-2 反應機制:(a)未修飾二氧化矽粒子(PS),(b)矽烷偶合劑(MPTMS)修飾二氧化矽粒子表面(MPS)。 68
圖 5-3 二氧化矽粒子的FTIR光譜圖,(a)未表面修飾(PS)、(b)經過MPTMS矽烷偶合劑修飾(MPS)。 69
圖 5-4 29Si-NMR矽譜中不同矽氧烷結構的(M、D、T和Q)示意圖。 71
圖 5-5 二氧化矽粒子的固態NMR光譜圖,(a)未修飾二氧化矽(PS)的矽譜,(b)MPTMS修飾後(MPS)的矽譜,(c)MPTMS修飾後(MPS)的碳譜。 72
圖 5-6 不同氨水(25%)添加量對二氧化矽顆粒大小的影響,EtOH: 1600 ml、H2O: 128 ml、TEOS: 96 ml、MPTMS: 102.08 ml。 75
圖 5-7 離心前後MPS二氧化矽粒子與離心後懸浮液中的粒徑變化,乙醇:水:氨水:MPTMS配方的比例為1600:128:48:102.08 ml,離心力為13x103 rcf。 76
圖 5-8 二氧化矽在離心前的表面形態,(a)未表面修飾的二氧化矽(PS),氨水量為48 ml,(b)經過MPTMS矽烷偶合劑表面修飾的二氧化矽(MPS),氨水量為64 ml。乙醇:水:MPTMS配方的比例為1600:128:102.08 ml。 78
圖 5-9 二氧化矽在離心後的表面形態。(a)未表面修飾的二氧化矽(PS)、(b)經過MPTMS矽烷偶合劑表面修飾的二氧化矽(MPS)。乙醇:水:氨水:MPTMS配方的比例為1600:128:48:102.08 ml 79
圖 5-10 不同二氧化矽粒子的FTIR圖:(a)未修飾二氧化矽、(b) 利用vinyl triethoxysilane修飾的二氧化矽(VTS)和(c)利用3-glycidoxypropyl trimethoxysilane修飾的二氧化矽(GPS)。 81
圖 5-11 二氧化矽粒子的固態NMR光譜圖,(a)未修飾二氧化矽(PS)的矽譜,(b)VTMOS修飾二氧化矽(VTS)的矽譜,(c)VTMOS修飾二氧化矽(VTS)的碳譜。 83
圖 5-12 二氧化矽粒子的固態NMR光譜圖,(a)未修飾二氧化矽(PS)的矽譜,(b)GPTMS修飾二氧化矽(GPS)的矽譜,(c)GPTMS修飾二氧化矽(GPS)的碳譜。 84
圖 5-13 不同矽烷偶合劑修飾的二氧化矽顆粒的表面形態,(a)未修飾二氧化矽(PS)、(b)VTMOS修飾後的二氧化矽(VTS)、(c)GPTMS修飾後的二氧化矽(GPS)和(d)APTMS修飾後的二氧化矽(APS)。 86
圖 6-1 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)硬化反應的結構示意圖,(a)硬化前,(b)UV光硬化後,(c)UV光硬化後再熱硬化。 90
圖 6-2 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)經過UV光/熱硬化反應前後的FTIR光譜圖 91
圖 6-3 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)經過UV光與150oC硬化過程中的光譜圖 93
圖 6-4 不同硬化條件下的環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)DSC圖(first run),升溫速率為20°C/min。 94
圖 6-5 不同酯化程度的環氧丙烯酸酯樹脂(EA50-EA75)經過UV光/熱硬化反應後的拉伸機械性質 96
圖 6-6 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同比例二氧化矽的拉伸起始模數,PS:未修飾二氧化矽,MPS:利用MPTMS表面修飾的二氧化矽。 99
圖 6-7 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同比例二氧化矽的拉伸強度,PS:未修飾二氧化矽,MPS:利用MPTMS表面修飾的二氧化矽。 100
圖 6-8 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同比例二氧化矽的破壞伸長率,PS:未修飾二氧化矽,MPS:利用MPTMS表面修飾的二氧化矽。 100
圖 6-9 添加不同比例二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)硬化物的起始模數趨勢圖,實線為Halpin-Tsai model,虛線為Nielsen model。 104
圖 6-10 添加MPS的環氧丙烯酸酯樹脂的破壞韌性(KIc)與破壞能量(GIc)。 105
圖 6-11 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同二氧化矽粒子(15 phr)的起始模數 106
圖 6-12 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同二氧化矽粒子(15 phr)的拉伸強度 107
圖 6-13 環氧丙烯酸酯樹脂添加不同二氧化矽粒子(15 phr)的破壞伸長率 107
圖 6-14 樹脂破壞截面的低倍率與高倍率SEM圖,(a、b)未添加二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂,(c、d)添加15 phr未修飾的二氧化矽,(e、f)添加15 phr修飾後的二氧化矽(MPS),(g、h)添加20 phr修飾後的二氧化矽(MPS)。 110
圖 6-15 樹脂破壞截面的低倍率與高倍率SEM圖,(a、b)添加15 phr經過VTMOS修飾的二氧化矽(VTS),(c、d)添加15 phr經過GPTMS修飾的二氧化矽(GPS)。 111
圖 6-16 添加不同比例MPS對環氧丙烯酸酯樹脂的玻璃轉移溫度的影響,DSC第二次升溫圖,升溫速率為20°C/min。 115
圖 6-17 添加不同比例MPS對環氧丙烯酸酯樹脂的玻璃轉移溫度與熱膨脹係數的影響(TMA)。 116
圖 6-18 添加不同比例MPS對環氧丙烯酸酯樹脂的動態儲存模數的影響(DMA),動態拉伸頻率為1 Hz。 116
圖 6-19 添加二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂硬化膜的水氣滲透率(WVT) 119
圖 6-20 添加不同含量MPS二氧化矽對環氧丙烯酸酯樹脂的黏著強度的影響 119
圖 6-21 利用乾式法製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物,(A)球磨法,(B)三滾筒方式。 122
圖 6-22 利用乾式法製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的破壞截面圖,(a-d)球磨法,(e-h)三滾筒方式。 123
圖 6-23 利用不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的起始模數 124
圖 6-24 利用不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的抗拉強度 125
圖 6-25 利用不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的破壞伸長率 125
圖 6-26 利用不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的破壞韌性 126
圖 6-27 利用不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的破壞能量 127
圖 6-28 EA25添加15 phr的PS或是MPS於經過UV光硬化或是UV光熱硬化後的拉伸機械性質 129
圖 6-29 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)添加10 phr的不同液態橡膠後,經過UV光及150°C 2 h硬化後的起始模數。 133
圖 6-30 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)添加10 phr的不同液態橡膠後,經過UV光及150°C 2 h硬化後的拉伸強度。 133
圖 6-31 環氧丙烯酸酯樹脂(EA50)添加10 phr的不同液態橡膠後,經過UV光及150°C 2 h硬化後的破壞伸長率。 134
圖 6-32 添加不同液態橡膠的環氧丙烯酸酯樹脂的淬斷截面圖(5000 ) 135
圖 6-33 添加不同液態橡膠的環氧丙烯酸酯樹脂的淬斷截面圖(30K ) 136
圖 6-34 環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加不同比例的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的拉伸起始模數,純EA50的起始模數為2.63 ± 0.11 GPa。 138
圖 6-35 環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加不同比例的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的拉伸強度,純EA50的拉伸強度為37.8 ± 3.8 GPa。 139
圖 6-36 環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加不同比例的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的破壞伸長率,純EA50的破壞伸長率為1.42 ± 0.12 GPa 139
圖 6-37 環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加不同比例的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的破壞韌性,純EA50的破壞韌性為0.66 ± 0.11 GPa。 140
圖 6-38 環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加不同比例的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的破壞能量,純EA50的破壞能量為1.45 ± 51 GPa 140
圖 6-39(b)環氧丙烯酸酯樹脂EA50添加5 phr VTBN及5 phr ATBN後再添加5 phr和10 phr的MPS二氧化矽,經過UV光及150°C 2 h硬化後的破壞表面圖。 144
圖 6-40 添加液態混合橡膠(V5A5)與不同比例二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的玻璃轉移溫度分析圖,DSC第二次升溫圖,升溫速率為20°C/min。 146
圖 6-41 添加液態混合橡膠(V5A5)與不同比例二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的玻璃轉移溫度與熱膨脹係數分析圖(TMA) 147
圖 6-42 添加液態混合橡膠(V5A5)與不同比例二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的動態儲存模數與溫度的關係圖,動態拉伸頻率為1Hz。 147
圖 6-43 添加液態混合橡膠(V5A5)與不同比例二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的動態損耗正切(tan δ)與溫度的關係圖,動態拉伸頻率為1Hz。 149
圖 6-44 環氧丙烯酸酯樹脂硬化物在不同頻率測試下的動態機械性質圖 149
圖 6-45 環氧丙烯酸酯樹脂添加液態混合橡膠(V5A5, 10 phr)後的硬化物在不同頻率測試下的動態機械性質圖 150
圖 6-46 環氧丙烯酸酯樹脂添加液態混合橡膠(V5A5, 10 phr)與二氧化矽(MPS, 20 phr)後的硬化物在不同頻率測試下的動態機械性質圖 150
圖 6-47 純EA50環氧丙烯酸酯樹脂硬化物在不同拉伸頻率下進行動態機械性質測試,將不同頻率對數後(log(f))與溫度倒數(1/T)做圖 151
圖 6-48 環氧丙烯酸酯樹脂添加液態混合橡膠(V5A5, 10 phr)後的硬化物在不同拉伸頻率下進行動態機械性質測試,將不同頻率對數後(log(f))與溫度倒數(1/T)做圖 151
圖 6-49 環氧丙烯酸酯樹脂添加液態混合橡膠(V5A5, 10 phr)與二氧化矽(MPS, 20 phr)後的硬化物在不同拉伸頻率下進行動態機械性質測試,將不同頻率對數後(log(f))與溫度倒數(1/T)做圖 152

表目錄
表 2-1 陽離子型起始劑 12
表 3-1樣品編號與反應條件 32
表 3-2二氧化矽/液態橡膠/環氧丙烯酸酯樹脂混成材料的配方 40
表 4-1 環氧樹脂(DGEBA)、丙烯酸(AA)與環氧丙烯酸酯樹脂在FTIR和NMR氫譜中的官能基吸收峰 46
表 4-2 不同催化劑比例下環氧丙烯酸酯樹脂的環氧基轉化率與環氧當量 50
表 4-3 環氧樹脂與丙烯酸在不同反應溫度下的轉化率與反應速率常數 54
表 4-4 不同酯化程度下的氧丙烯酸酯樹脂的環氧基轉化率、酸價與環氧當量 60
表 4-5 不同酯化程度環氧丙烯酸酯樹脂的組成分析 64
表 5-1 未修飾二氧化矽與MPTMS修飾的二氧化矽的FTIR吸收峰位置 69
表 5-2 29Si-NMR光譜的化學位移 70
表 5-3 不同氨水濃度對二氧化矽粒子大小和乾燥後粉體重量的影響 74
表 5-4 400 nm和600 nm二氧化矽粒子經TGA高溫處理後所計算出的產率 75
表 6-1 EA50樣品經過UV光/熱硬化反應過程中碳-碳雙鍵與環氧基的轉化率 92
表 6-2 不同酯化程度的環氧丙烯酸酯樹脂(EA50-EA75)經過UV光/熱硬化反應後的拉伸起始模數(E)、拉伸強度(σb)、破壞伸長率(εb)與黏著強度。 97
表 6-3 光/熱雙硬化型的環氧丙烯酸酯樹脂添加二氧化矽硬化後的拉伸起始模數(E)、拉伸強度(σb)、破壞伸長率(εb)、破壞韌性(KIc)與破壞能量(GIc) 101
表 6-4 添加表面不同官能基修飾二氧化矽的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的起始模數(E)、拉伸強度(σb)、破壞伸長率(εb)、破壞韌性(KIc)與破壞能量(GIc) 108
表 6-5 添加不同比例MPS對環氧丙烯酸酯樹脂的交聯點間分子量(Mc)、密度(ρ)、玻璃轉移溫度(Tg)、線膨脹係數(α)及玻璃態與橡膠態的儲存模數(E)的影響 117
表 6-6 添加無機二氧化矽對環氧丙烯酸酯樹脂的水氣滲透性與黏著強度的影響 120
表 6-7 市面上封裝材料的水氣滲透性 120
表 6-8 不同方式製備二氧化矽/環氧丙烯酸酯樹脂複合物的硬化後性質比較表 127
表 6-9 添加不同類型與比例液態橡膠的環氧丙烯酸酯樹脂硬化物的拉伸機械性質 132
表 6-10 環氧丙烯酸酯樹脂添加二氧化矽與液態橡膠硬化後的起始模數(E)、拉伸強度(σb)、破壞伸長率(εb)、破壞韌性(KIc)與破壞能量(GIc) 141
表 6-11添加橡膠(V5A5)與二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)、熱膨脹係數(α)與交聯點間的分子量(Mc) 153
表 6-12 添加橡膠(V5A5)與二氧化矽(MPS)的環氧丙烯酸酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)、tan δ與活化能(Ea) 153
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