许梅芳，毛蒋莉，虞鑫海，刘万章

（1.东华大学 应用化学系，上海 201620；2.浙江金鹏化工股份有限公司，浙江 台州 318050）

聚酰亚胺-环氧树脂胶黏剂的固化动力学研究

许梅芳1，毛蒋莉1，虞鑫海1，刘万章2

（1.东华大学 应用化学系，上海 201620；2.浙江金鹏化工股份有限公司，浙江 台州 318050）

以2,2-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷（BAPOPP）和2,2-双[4-（3，4-二羧基苯氧基）苯基]丙烷二酐（BPADA）为原料在室温下于DMAc溶剂中合成了一种新型聚酰亚胺，并用其改性环氧树脂体系获得聚酰亚胺-环氧体系胶黏剂。利用差示扫描量热计（DSC），以不同的升温速率对聚酰亚胺-环氧树脂胶黏剂进行DSC扫描；并对聚酰亚胺-环氧树脂胶黏剂的固化反应动力学进行研究，采用Kissinger法计算出该聚酰亚胺-环氧树脂体系胶黏剂的活化能为76.64kJ/mol；结合Crane公式求出该体系的反应级数为0.9；并确定了频率因子A、峰温时的反应速率常数Kp。结合不同升温速率的DSC谱图，以外推法确定了聚酰亚胺-环氧树脂胶黏剂固化工艺为130℃/1h→160℃/2h→180℃/3h。

聚酰亚胺；环氧树脂；胶黏剂；固化反应；动力学；差热分析

Abstract:The new type of polyimide powder was synthesized through the reactions of polycondensation of 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane(BAPOPP)and 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride(BPADA)in DMAc solvent at room temperature and imidization by azeotropy.The novel polyimide-epoxy adhesive was also prepared by modification of epoxy resin with this polyimide.The DSC curves of the above-mentioned polyimide-epoxy adhesive were obtained with different heating rates.Moreover,the curing kinetics were also studied by using Kissinger equation and Crane formula,the activation energy of 76.64kJ/mol was acquired,reaction order was 0.9,the frequency factor A and the reaction rate constant Kp at the peak temperature of the reaction was also obtained.The polyimide-epoxy adhesive curing process was determined as 130℃/1h→160℃/2h→180℃/3h by extrapolation of DSC curves.

Key words:Polyimide;epoxy resin;adhesive;cure reaction;kinetics;DSC analysis

前 言

环氧树脂（EP）胶黏剂因具有一系列优异性能而被广泛应用于诸多领域。然而，环氧树脂固有的脆性影响了其固化物的性能。因此，人们对环氧树脂进行了大量的增韧改性研究[1～3]，主要的增韧方法有：橡胶类弹性体增韧（如液体丁腈橡胶等）、有机硅增韧（如氨基硅油等）、热塑性树脂增韧（如PEI、PPS、PES、PEEK等）、聚酰亚胺增韧和液晶聚合物增韧等。

聚酰亚胺是一类性能优异的工程塑料。它具有许多优异性能，如耐高低温性能、突出的机械性能等，广泛应用于需要高热稳定性、优异的机械性能等的领域。……