熱固性樹脂

應用一覽表（第一至第三章）
應用一覽表（第四至第九章）
1.熱分析概論
1.1 差示掃描量熱法（DSC）
1.1.1 常規
1.1.2 溫度調制
1.1.2.1 ADSC
1.1.2.2 IsoStep
1.1.2.3 TOPEMTM
1.2 熱重分析（TGA）
1.3 熱機械分析（TMA）
1.4 動態熱機械分析（DMA）
1.5 與TGA的同步測量
1.5.1 同步DSC和差熱分析（DTA，SDTA）
1.5.2 逸出氣體分析（EGA）
1.5.2.1 TGA-MS
1.5.2.2 TGA-FTIR
2.熱固性樹脂的結構、性能和應用
2.1 概述
2.2 熱固性樹脂的化學結構
2.2.1 大分子
2.2.2 熱固性樹脂概述
2.2.3 樹脂
2.2.3.1 環氧樹脂
2.2.3.2 酚醛樹脂
2.2.3.3 氨基樹脂
2.2.3.4 醇酸樹脂，不飽和聚酯樹脂
2.2.3.5 乙烯基酯樹脂
2.2.3.6 烯丙基、DAP模塑料
2.2.3.7 聚丙烯酸酯
2.2.3.8 聚氨酯體系
2.2.3.9 二氰酸酯樹脂
2.2.3.10 聚 亞胺、雙馬來 亞胺樹脂
2.2.3.11 樹脂
2.3 固化反應
2.3.1 交聯步驟
2.3.2 TTT圖
2.3.3 固化動力學
2.4 熱固性樹脂的應用
2.4.1 熱固性樹脂的性能
2.4.2 加工
2.4.3 各種樹脂的應用領域和性能
2.4.3.1 環氧樹脂
2.4.3.2 酚醛樹脂
2.4.3.3 氨基樹脂
2.4.3.4 聚酯樹脂
2.4.3.5 乙烯基酯樹脂
2.4.3.6 苯二酸二烯丙酯模塑料
2.4.3.7 丙烯酸酯樹脂
2.4.3.8 聚氨酯
2.4.3.9 聚 亞胺
2.4.3.10 樹脂
2.4.3.11 使用範圍和應用概述
2.5 熱固性樹脂的表征方法
2.5.1 所需信息的概述
2.5.2 表征熱固性樹脂的熱分析技術
2.5.3 玻璃化轉變
2.5.3.1 玻璃化轉變和松弛︰熱學和動態玻璃化轉變
2.5.3.2 玻璃化轉變溫度的測定
2.5.4 熱固性樹脂分析的標準方法
3.熱固性樹脂的基本熱效應
3.1 熱效應的DSC測量
3.1.1 玻璃化轉變的測定
3.1.1.1 玻璃化轉變溫度的DSC測量
3.1.1.2 用DSC計算玻璃化轉變的方法
3.1.1.3 樣品預處理對玻璃化轉變的影響
3.1.1.4 玻璃化轉變的ADSC測量
3.1.2 比熱容測定
3.1.3 用DSC測試的固化反應
3.1.3.1 動態固化︰第一次和第二次升溫測量
3.1.3.2 等溫固化的DSC測量
3.1.3.3 後固化和固化度的DSC測量
3.1.3.4 玻璃化轉變與轉化率的關系
3.1.3.5 固化速率和動力學的等溫測量
3.1.3.6 固化速率的動態測量
3.1.3.7 動力學計算和預測
3.1.4 玻璃化轉變和後固化的分離（TOPEMTM法）
3.1.5 紫外光固化的DSC測量
3.2 效應的TGA測量
3.2.1 熱固性樹脂升溫時的質量變化
3.2.2 含量測定︰水分、填料和樹脂含量
3.2.3 苯酚-甲醛縮合反應的TGA分析
3.3 效應的TMA測量
3.3.1 線膨脹系數的測定
3.3.2 玻璃化轉變的TMA測量
3.3.2.1 測定玻璃化轉變的膨脹曲線
3.3.2.2 薄涂層軟化溫度的測定
3.3.2.3 由彎曲測試測定玻璃化轉變
3.3.3 固化反應的TMA測量
3.3.3.1 固化反應的彎曲測量研究
3.3.3.2 凝膠時間的DLTMA測定
3.4 效應的DMA測量
3.4.1 玻璃化轉變的DMA測量
3.4.2 玻璃化轉變的頻率依賴性
3.4.3 動態玻璃化轉變
3.4.4 等溫頻率掃描
3.4.5 主曲線繪制和力學松弛頻率譜
3.4.6 固化的DMA測量
3.5 玻璃化轉變DSC、TMA和DMA測量的比較
4.環氧樹脂
4.1 影響固化反應的因素
4.1.1 固化條件（溫度、時間）的影響
4.1.2 組分混合比例的影響
4.1.3 促進劑類型的影響
4.1.4 促進劑含量對固化反應的影響
4.1.5 環氧樹脂︰轉化率行為的預測和驗證
4.1.6 環氧樹脂固化的DMA測量
4.1.7 預浸料固化的DMA測量
4.1.8 粉末涂層的固化
4.2 影響玻璃化轉變的因素
4.2.1 重復後固化對玻璃化轉變的影響
4.2.2 化學計量對固化和最終玻璃化轉變溫度的影響
4.2.3 活性稀釋劑對最終玻璃化轉變溫度的影響
4.2.4 玻璃化
4.2.4.1 玻璃化轉變溫度與轉化率關系的測定
4.2.4.2 等溫固化反應中化學引發玻璃化轉變的溫度調制DSC測量
4.2.4.3 非模型動力學和固化過程中的玻璃化
4.2.4.4 固化過程中玻璃化的測量
4.2.5 TTT圖的測定
4.2.5.1 TTT圖︰由後固化實驗測定
4.2.5.2 TTT圖︰溫度調制DSC的應用
4.2.5.3玻璃化和非模型動力學
4.2.6 等溫固化的凝膠點和力學玻璃化轉變
4.2.6.1 固化反應中剪切模量的變化
4.2.6.2 固化反應中剪切模量的頻率依賴性
4.3 貯存效應
4.3.1 貯存後的後固化
4.3.2 環氧樹脂-碳縴維︰貯存對預浸料的影響
4.4 填料和增強縴維
4.4.1 玻璃化轉變溫度和“固化因子”按照IPC-TM-650的DSc測定
4.4.2 玻璃化轉變溫度和z-軸熱膨脹按照IPC-TM-650的TMA測定
4.4.3 印制線路板，縴維取向對膨脹行為的影響
4.4.4 碳縴維增強樹脂玻璃化轉變的測定
4.4.5 復合材料縴維含量的熱重分析測定
4.4.6 預浸料中的碳縴維含量
4.5 材料性能的檢測
4.5.1 印制線路板生產中的質量保證
4.5.2 碳縴維增強熱固性樹脂的玻璃化轉變測定
4.5.3 按照ASTM標準E1641和E1877求解分解動力學和長期穩定性
4.5.4 印制線路板的老化
4.5.5 分解產物的TGA-Ms分析
4.5.6 印制線路板分層的TMA-EGA測量
4.5.7 印制線路板分層時問按照IPC-TM-650的TMA測定
4.5.8 質量保證，黏結層的失效分析
4.5.9 油與增強環氧樹脂管的相互作用
5.不飽和聚酯樹脂
5.1 進貨控制︰固化特性和玻璃化轉變
5.2 不飽和聚酯︰促進劑含量的影響
5.3 不飽和聚酯︰硬化劑含量的影響
5.4 抑制劑對等溫固化的影響
5.5 不飽和聚酯︰貯存後的固化行為
5.6 乙烯基酯樹脂︰由促進劑引起的固化溫度的移動
5.7 乙烯基酯一玻璃縴維︰使用後管材的固化度
5.8 粉末涂料的紫外光固化
5.9 加工片狀模塑料的模塑時間
6.甲醛樹脂
6.1 酚醛樹脂︰測試條件的影響
6.2 酚醛樹脂︰用TMA區別完全和部分固化的酚醛樹脂
6.3 酚醛樹脂︰樹脂的軟化行為
6.4 兩種不同的填充三聚氰胺甲醛/酚醛樹脂模塑料
6.5 酚醛樹脂︰膠合板的紙預浸料
6.6 酚醛樹脂︰縮聚反應的TGA/SDTA研究
6.7 酚醛樹脂︰可溶性酚醛樹脂的固化動力學
6.8 醛樹脂模塑料︰加工（模塑）的影響
6.9 醛樹脂︰模塑料固化動力學
6.10 酚醛樹脂︰熱導率的測定
7.甲基丙烯酸類樹脂
7.1 牙科復合材料的光固化
8.聚氨酯體系
8.1 聚氨酯︰含溶劑的雙組分體系
8.2 聚氨酯︰在不同溫度下的加成聚合
8.3 聚氨酯漆涂層的軟化溫度
8.4 聚氨酯模塑料︰作為質量標準的玻璃化轉變
9.其它樹脂體系
9.1 雙馬來 亞胺樹脂-碳縴維︰貯存溫度對預浸料黏性的影響
9.2 黏合劑的光固化
附錄︰縮寫和首字母縮拼詞
與熱固性樹脂有關的所用術語
文獻

為了能深入地了解熱固性樹脂，本應用手冊給出了大量的實例。用于樣品測試的主要技術為差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）、熱機械分析（TMA）和動態熱機械分析（DMA）。在特別情況下，也使用如SDTA、圖像監測和逸出氣體分析這樣的在線聯用技術。

熱固性樹脂是經歷了稱為固化即交聯的永久性化學反應而形成交聯網狀結構的熱固性聚合物。它們是堅硬的、典型不溶的機械強度和溫度穩定性高的材料。與熱塑性塑料不同，熱固性樹脂在固化後不能再熔融或再成型為另一個形狀。熱固性材料包括大範圍的在化學上不同的化合物。當今，為了開發新的材料性能，越來越多的不同類型的聚合物被結合在一起。因而有時難以區分熱固性樹脂、熱塑性塑料和彈性體。由于這個原因，本手冊的重心放在可被清晰確定為熱固性樹脂的相對簡單的體系。

第一部分為全面的評述和對常用于熱固性樹脂表征的分析技術的扼要說明。第二部分論述各個熱固性樹脂的化學性能和討論這些材料的用途。這部分是供熱固性聚合物領域的新人和期望學習更多熱固性樹脂性能和應用的人們使用的。第三部分討論可用不同熱分析技術研究的性能和效應。通常，為了利于比較，用相同的樹脂體系來測試。

第四至第九部分集中于實際例子。按照樹脂體系類型被細分。應用實例描述了在熱固性樹脂的生命周期中可被研究、測試或只是檢查的不同性能。

我希望本書中描述的應用將為這個相當復雜但十分有意義的領域的專家和新手找到廣泛的興趣並激勵新思想。

我對我的梅特勒一托利多同事們為本書提供的許多貢獻表示非常感謝。我感謝倪菁女士、Jttrgen Schawe博士、Markus Schubnell博士、Matthias Wagner博士、GeorgWidmann和Marco Zappa。特別應該提及Myrta Pfister女士，她為本出版物做了大量的樣品測試。

最後，我要感謝我所有的同事，特別是JUrgen Schawe博士和Georg Widmann．有價值的討論和校對，以及Dudley May博士將德文原稿翻譯為英文。