玻璃粉改性聚酰亚胺胶粘剂的研究.pdf

86
材料导报B:研究篇
2015年2月(下)第29卷第2期
玻璃粉改性聚酰亚胺胶粘剂的硏究
余小霞,吴新宇,王海风
(东华大学材料科学与工程学院,上海201620)
摘要以硅烷偶联剂对低温封接玻璃粉进行表面处理,采用超声共混法制备玻璃粉/聚酰亚胺胶粘剂。分别
利用动态激光光散射仪、担描电镜、万能实验机、同步热分析仪和紫外可见光分光光度计对玻璃粉的粒度和形貌,胶
粘剂的断面形貌、粘结强度、热稳定性和光学性能进行表征和测试。结果表明,随着玻璃粉添加量的增加,胶粘剂的
剪切强度呈现先上升后下降的趋势,当玻璃粉的质量分数为1%时,剪切强度最高;硅烷偶联剂使复合体系的剪切强
度和热稳定性进一步提高,紫外线和可见光透射比有所降低。
关键词玻璃粉聚酰亚胺硅烷倜联剂复合胶粘剂
中图分类号:TB332文献标识码:ADOI:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.021
Research of Polyimide Adhesives Modified by Glass Powders
YU Xiaoxia, WU Xinyu, WANG Haifeng
( School of Material Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620)
Abstract The low-temperature sealing glasses were modified by the silane coupling agents. Then glass pow
ders/PI composites were prepared by the ultrasonic mixing method. The particle size and morphology of the glass
powder, the fracture surface, adhesion strength, thermal stability and optical properties of the composites were cha
racterized by the dynamic light scattering instrument(DLS), scanning electron microscopy(SEM), universal testing
machine, simultaneous thermal analyzer and Uv-vis spectrophotometer respectively. The results show that the shear
strength of the adhesives increases with the rise of the glass powders content to the maximum when glass powders con-
tent get to Iwt.%, and then decreases, Modified glass powders/PI composites have a better shear strength and ther
mal stability compared with glass powders/PI composites and a lower transmittance of UV and visible light compared
th PI
Key words glass powders, polyimide, silane coupling agents, composite adhesives
0引言
性能也很好。因此,研究人员不断尝试利用不同种类和形态
的元机粒子对聚酰亚胺进行改性,实现两者协同性能的最优
聚酰亚胺(PI)胶粘剂是主链上含有酰亚胺环(-CONH-化6-?。本实验以硅烷偶联剂对封接玻璃粉进行表面处理,
CO)的胶粘剂,除了具有优良的溶剂稳定性能、高的耐辐照采用超声共混法制备玻璃粉/聚酰亚胺胶粘剂,硏究玻璃粉
性能、自熄性、发烟率低、无毒等优点外,还具有最佳的耐高的粒度、形貌,并对复合胶粘剂的断面形貌、粘结强度、热稳
温老化性能,优异的介电性能和对钛合金、铝合金、不锈钢以定性和光学性能等进行研究。
及陶瓷等非金属的高强度粘接性能2。这些性能是其它有
机胶粘剂所无法比拟的,因而其成为综合性能最佳的胶粘
实验
剂。自20世纪60年代问世以来,PI作为新型耐高温胶粘1.1玻璃粉/聚酰亚胺复合胶粘剂的制备
剂,已广泛应用在许多领域,尤其是在飞机制造、航空及机械1.1.1封接玻璃粉的制备和表面处理
工业领域“。近年来,随着航天、军事、电子电器、汽车等工
计量称取原料Si(O2、Zn)、H3B(2、PbO)等,研磨混合均
业朝着质量轻、可靠性好、寿命长和能耗低等方向蓬勃发展,匀,放入刚玉坩埚,置于马弗炉中,在1200℃熔制20min。
对胶粘剂各方面性能的要求也越来越苛刻,胶粘剂材料领域熔制完成后玻璃液呈澄清的熔融态,将熔融液进行水淬处
的研究也在朝着多功能化、高性能化、低成本化和轻质化的理,烘干后球磨24h得到玻璃粉料,用400目的筛子筛分后,
的方向发展。无机粒子具有请多特殊的物理化学性能,不仅置于烘箱充分干燥。将玻璃粉与一定量的硅烷偶联剂(偶联
具有尺寸小、质量轻、热膨胀系数低的特点,而且力学和耐温剂质量分数为玻璃粉的5%)加入适量无水乙醇中,超声混合
中央高校基本科研业务费专项资金
博士,副研究员,主要研究方向为特种玻璃及复合材料等 E-mail:whf2008 dhu. edu.PSom
余小霞:女,1989年生,硕士生,主要研究方向为复合材料F- mail: yuxiaoxia2015c163.0
王海凤:通讯作者,女,1972年生,