環氧樹脂與活性酯共聚反應機制鑑定及其應用

Abstract

本研究首先將單官能環氧化合物、單官能酯類化合物、微量的三級氮觸媒進行熔融混摻，鑑定環氧基與活性酯基的反應機制，並設計多種應用以解決現今環氧樹脂熱性質與介電性質不佳、過度依賴石油原料之問題，此外，同時藉由此化學合成多官能氧代氮代苯併環己烷樹脂。 為了同時提升環氧樹脂固化物的熱性質與介電性質，本篇研究選用含有甲基丙烯酸酯末端的聚氧二甲苯商品SA9000與環氧樹脂進行共聚，並將固化物進行機械性質、熱性質與介電性質分析，其固化物薄膜具有透明性與可撓曲性，並具有優異的熱性質(Tg = 218-220 oC)與介電性質(Df = 0.003)，兩者性質皆優於未改質的聚氧二甲苯雙酚SA90與環氧樹脂之共聚物。 環氧樹脂固化物現今多倚賴石油原料，而本篇研究由生質能衍生物合成了四種含有活性酯的雙官能環氧化合物，並透過FTIR、DSC分析得知四種環氧化合物皆具有自身固化特性，可透過自身固化的方式簡易達成全生質能為基底之固化物，而所得固化物皆具有優異的介電性質(Df = 0.007-0.010)。 多官能氧代氮代苯併環己烷樹脂雖有優異的機械性質，卻難以被合成，因此，本篇研究合成含有活性酯基的Bz化合物，並利用活性酯基與環氧基的反應，與兩種環氧樹脂DGEBA、HP7200合成雙官能與多官能氧代氮代苯併環己烷樹脂，透過DSC與FTIR分析，證明兩種合成的樹脂皆具有較低的固化溫度與較高的反應性，而升溫固化後，所得固化物具有優異的熱穩定性(Td5%=356-367 oC)與介電性質(Df=0.005-0.007)