• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      聚氨酯丙烯酸酯復(fù)配油墨的熱分解動力學(xué)研究

      2020-07-07 01:46:08肖忠良吳道新宋劉斌
      關(guān)鍵詞:丙烯酸酯油墨聚氨酯

      肖忠良 ,劉 青 ,曾 超 ,吳道新*,宋劉斌 ,曹 忠 ,黃 勇

      (1.長沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院,交通與電力材料保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國 長沙 410114;2.奧士康科技股份有限公司,中國 益陽 413000)

      5G移動通訊信號傳輸具有高頻高速、低功耗、低時延[1-4]的特點(diǎn),因而對電路板的性能(PCB)也提出了更高要求,滿足5G PCB要求的油墨是其中不可或缺的一環(huán)。5G油墨在傳輸高頻信號的過程中要求具有較低的介電損耗(Df≤0.008)、較低的介電常數(shù)(Dk≤3.72)等[5],因此在承載較高的功率密度時,油墨還必須具有較好的耐熱老化性能。然而對其熱分解性能的研究,過去往往用樹脂的起始分解溫度、最高熱分解溫度、失重50%所對應(yīng)的溫度、殘?zhí)柯实葋磉M(jìn)行描述[6,7], 上述方法只能粗略地評價油墨的熱老化性能,由于其組成的多樣性及成膜后分解過程的復(fù)雜性等,對油墨的熱分析動力學(xué)及熱分解機(jī)理的研究報(bào)道甚少。

      眾所周知,聚氨酯丙烯酸酯樹脂具有耐黃性優(yōu)、光澤度好、柔韌性佳等優(yōu)點(diǎn)[8,9],因此本文選用聚氨酯丙烯酸樹脂為基體樹脂并與其他優(yōu)良樹脂進(jìn)行復(fù)配來探索新型5G油墨。樹脂分子結(jié)構(gòu)極性是影響PCB油墨Dk/Df的一個重要因素,選取具有少量極性基團(tuán)、低極性化學(xué)鍵的丙烯酸氟碳樹脂與聚氨酯丙烯酸酯進(jìn)行復(fù)配,制備一種新型5G油墨是一個比較好的選擇。

      本文根據(jù)熱重分析數(shù)據(jù),先用積分法計(jì)算油墨不同熱分解階段的表觀活化能Ea(作為標(biāo)準(zhǔn)表觀活化能Ea0),再用微分法分別計(jì)算常見的12種固體機(jī)理函數(shù)所對應(yīng)活化能,并結(jié)合相關(guān)系數(shù)與Ea0進(jìn)行比較,以期獲得油墨分解各階段的熱分析動力學(xué)參數(shù)。并結(jié)合膜層不同失重率下對應(yīng)溫度的紅外譜圖,分析油墨在不同分解階段的熱分解機(jī)理,評價其熱老化壽命。

      1 實(shí)驗(yàn)

      1.1 實(shí)驗(yàn)過程

      表1 油墨配方

      Tab. 1 Ink formulations

      樹脂質(zhì)量比A環(huán)氧改性丙烯酸酯樹脂:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯1∶2B氟碳樹脂:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯1∶2

      注: 樹脂占70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),其他為活性單體15%,1173光引發(fā)劑 8%,助劑7%。

      A和B兩種油墨配方配比如表1所示,按照配方分別取樹脂、活性單體、光引發(fā)劑1173及助劑等,在機(jī)械攪拌機(jī)下攪拌均勻,然后用三輥研磨機(jī)研磨(油墨粒徑<4 μm)后均勻涂布于PCB板上,制成厚度<0.9 mm的涂膜,室溫下放于UV光燈(365 nm,40 W)下固化,剝離后制得油墨膜層樣品。

      參照ISO 11358-2-2005(E)[10]標(biāo)準(zhǔn),切割部分未老化的原始油墨膜層樣品約10 mg,用綜合熱分析儀(法國SETARAM公司,Labsys-1600)獲得TGA數(shù)據(jù)。測試在O2氣氛中進(jìn)行,流速為40±5 mL·min-1,升溫速率分別為2.5,5.0,7.5,10和12.5 K·min-1,測試溫度范圍為298~873 K;另取油墨膜層樣品置于綜合熱分析儀中,以10 K·min-1的速率分別升溫至膜層失重率10%,50%及70%所對應(yīng)的溫度,恒溫20 min后降溫取出。采用傅里葉紅外光譜儀(美國尼高力儀器公司,AVATAR-360)分別對A和B兩種油墨處于5種狀態(tài)下的膜層進(jìn)行紅外測試,即:剛配置好未固化時,固化后,失重率分別為10%,50%及70%時。上述膜層樣品均用DMF溶解,再滴加于KBr壓片上進(jìn)行測試;切割膜層樣品尺寸為50 mm×50 mm,用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(美國安捷倫,E8357A)測試樣品的Dk/Df,測試頻率為10 GHz。

      1.2 熱分析動力學(xué)理論基礎(chǔ)

      假設(shè)油墨熱分解反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨時間變化遵循[11]

      (1)

      式中,k是反應(yīng)速率常數(shù),n是反應(yīng)級數(shù),α是轉(zhuǎn)化率。

      (2)

      式中,m0,mf,mt分別為樣品的初始質(zhì)量、最終質(zhì)量和t時刻的質(zhì)量。將k代入Arrhenius方程中,并將β定義為加熱速率,即dT=βdt,則式(2)可轉(zhuǎn)換為

      (3)

      為求解這個復(fù)雜的方程,用Flynn-Wall-Ozawa[12-14]法是比較好的選擇:

      (4)

      Flynn-Wall-Ozawa法適用于有機(jī)聚合物的熱分解,它避免了因反應(yīng)機(jī)理函數(shù)假設(shè)的不同而可能帶來的誤差,因此準(zhǔn)確度高,本實(shí)驗(yàn)以該方法所得的表觀活化能為標(biāo)準(zhǔn),記做Ea0。

      表2 固體熱降解的機(jī)理函數(shù)[15,16]

      Aehar-Brindley-Sharp-Wendworth方程[17,18]為:

      (5)

      2 結(jié)果和討論

      2.1 油墨膜層的基本性能

      用CPCA/JPCA 4306-2011[19]標(biāo)準(zhǔn)分別對兩種油墨膜層的鉛筆硬度、附著力、耐化學(xué)品性及耐鍍金藥水性能進(jìn)行測試,測試結(jié)果如表3所示。兩種油墨樣品膜層的Dk<3.72,B樣品的Df(<0.008)符合5G油墨的使用要求。

      表3 油墨膜層的基本性能

      2.2 Flynn-Wall-Ozawa積分法

      兩種配方的油墨樣品A與B在5種不同升溫速率下的TG曲線如圖1(彩圖見封三),失重率10%(圖中質(zhì)量從100%到90%)對應(yīng)溫度在圖中已用虛線標(biāo)出。選取失重率分別為10%,50%和70%對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)(列于表4中),用Flynn-Wall-Ozawa法做動力學(xué)處理。由圖1可得,隨著升溫速率的遞增,失重曲線向高溫方向偏移,這主要由于熱分解反應(yīng)有滯后過程,升溫速率越快,滯后時間越長[20,21]。

      圖1 材料在不同加熱速率下的TG曲線

      表4 樣品A和B在不同加熱速率下不同失重率時TG曲線對應(yīng)溫度 單位:K

      圖2 材料失重率分別為10%,50%及70%TG數(shù)據(jù)的線性擬合

      表5 由TG曲線線性擬合得到的活化能

      2.3 Aehar-Brindley-Sharp-Wendworth微分法

      根據(jù)表3和表5可知,B樣品Dk/Df完全符合5G油墨的使用要求,并且Ea0整體比A樣品大,所以整體性能較好。選擇B樣品為研究對象,探究其熱分解動力學(xué)參數(shù)。選取B樣品升溫速率為10 K·min-1第一段(399~520 K)熱降解的數(shù)據(jù),用Aehar-Brindley-Sharp-Wendworth法對12種機(jī)理函數(shù)分別進(jìn)行擬合,結(jié)果列于表6。

      表6 B樣品膜層第一段熱降解(399~520 K)用12種微分機(jī)理函數(shù)線性擬合結(jié)果

      2.4 熱分解機(jī)理分析

      結(jié)合圖1的TG曲線分析:兩種樣品都經(jīng)歷了3段明顯的熱分解。A與B樣品第一段熱分解溫度分別為403~529 K(失重率10.8%)和399~520 K(失重率12.6%)。選取失重率為10%紅外圖(圖3曲線3)分別與固化后油墨的紅外圖(曲線2)比較,發(fā)現(xiàn)3 200~3 400 cm-1附近的—OH和—NH吸收峰越來越明顯,2 800~3 000 cm-1附近的—CH2和—CH3吸收峰也越來越明顯,推斷第一段降解可能存在有機(jī)小分子的揮發(fā)、部分氨基甲酸酯鍵及羧酸酯鍵斷裂、丙烯酸羥乙酯的部分降解等,與文獻(xiàn)[24]的結(jié)果一致。第二段熱分解分別為529~665 K(失重率53.3%)和520~657 K(失重率54.3%)。分別選取失重率50%對應(yīng)的紅外圖(曲線4)與失重率10%的紅外圖(曲線3)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)3 200 cm-1附近—OH吸收峰越來越弱,推測可能在升溫中存在大量羥基脫水縮合。第三段熱分解溫度分別為665~767 K(失重率78.6%)和657~781 K(失重率81.10%)。分別對比失重率70%的紅外圖(曲線5)與失重率50%的紅外圖(曲線4),3 200~3 400 cm-1附近的—OH和—NH吸收峰減弱或者消失,推斷脲基鍵基本降解為CO2及甲酸等小分子。

      圖3 兩種配方油墨經(jīng)不同熱處理后的紅外譜圖(A和B分別表示兩種配方的油墨樣品,1,2,3,4,5分別表示剛配好未固化油墨、油墨固化后膜層、失重率10%膜層、失重率50%膜層、失重率70%膜層的紅外曲線)

      3 結(jié)論

      用氟碳樹脂與聚氨酯丙烯酸酯進(jìn)行復(fù)配,組成的新型油墨具有低Dk/Df的特點(diǎn),完全符合5G油墨的性能要求。通過熱分析獲得的不同分解階段活化能及算出的各動力學(xué)參數(shù),并結(jié)合紅外光譜探討其熱分解機(jī)理,能較精確地評價油墨的耐老化性能,為5G油墨的組分篩選及配方優(yōu)化提供參考。但由于油墨本身熱分解過程的復(fù)雜性,在某一溫度段可能存在幾種不同的分解機(jī)理,本文只列出了主要的分解機(jī)理。因此,進(jìn)行動力學(xué)分析時溫度范圍的選取及反應(yīng)機(jī)理模型的確定等還需要進(jìn)一步探討。

      猜你喜歡
      丙烯酸酯油墨聚氨酯
      新東方油墨有限公司
      綠色包裝(2022年11期)2023-01-09 11:23:42
      新東方油墨有限公司
      綠色包裝(2022年9期)2022-10-12 12:18:32
      聚氨酯合成革的服裝產(chǎn)品及其應(yīng)用
      油墨基本情況概述
      中國制筆(2019年2期)2019-11-18 09:28:40
      玻纖增強(qiáng)聚氨酯保溫耐火窗解決方案
      上海建材(2019年4期)2019-05-21 03:13:04
      核殼型含氟硅丙烯酸酯無皂拒水劑的合成及應(yīng)用
      POSS 含氟丙烯酸酯聚合物的合成及其性能研究
      復(fù)合軟段耐熱聚氨酯泡沫塑料的制備及表征
      中國塑料(2015年8期)2015-10-14 01:10:46
      光固化含氟丙烯酸酯的制備及應(yīng)用研究
      新型鞋用水性聚氨酯膠研發(fā)成功
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      永丰县| 手游| 贡山| 独山县| 桂东县| 博罗县| 万载县| 牡丹江市| 万源市| 香格里拉县| 长阳| 涞水县| 平度市| 水富县| 吉安县| 平塘县| 阜新市| 泗洪县| 许昌县| 邵东县| 阳原县| 滁州市| 安丘市| 商水县| 马尔康县| 鄱阳县| 增城市| 朔州市| 任丘市| 武定县| 安义县| 杨浦区| 武清区| 潼关县| 邯郸市| 广安市| 乐都县| 奈曼旗| 美姑县| 察哈| 延寿县|