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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2020

18.04.2020

Enhanced dielectric and mechanical properties of epoxy-cyanate ester resin by Al2O3 and OMMT

verfasst von: Zhiguo Li, Yufei Chen, Yulong Liu, Chengjun Teng, Simin Chen, Weiwei Cui

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2020

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Abstract

In order to achieve the purpose of simultaneously improving the mechanical properties and dielectric properties of biscyanatophenylpropane (BCE), a copolymer of bisphenol A epoxy resin (E51) and (BCE) was used as the matrix resin (E51-BCE), and Al2O3 with sol–gel method and the organically montmorillonite (OMMT) were used as the reinforcements to prepare the Al2O3/OMMT/E51-BCE composites. The structure of Al2O3 was identified to be γ-Al2O3 by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM), and MMT was organically modified by intercalation agent octadecyl trimethyl ammonium chloride (OTAC) to obtain OMMT and characterized by Fourier-transform infrared spectrometer (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscope (SEM). The results showed that the interlayer spacing of OMMT (2.14 nm) was bigger than that of MMT (1.44 nm), with an increase of about 48.6%. The results indicated that both Al2O3 and OMMT can improve the dielectric properties and mechanical properties of the composite materials. The Al2O3/OMMT/E51-BCE composites are found to have the best performance; the bending strength, bending modulus and impact strength were 187.34 MPa, 3.59 GPa and 35.12 kJ m−2, respectively, when the content of Al2O3 and OMMT are all 2 wt%. And the dielectric constant, dielectric loss tangent, breakdown strength and volume resistivity of the composites reached peak values of 3.4, 0.005, 19.53 kV mm−1 and 8.9 × 1014 Ω m, respectively. The overall performance of the composite fulfilled the basic requirements of electrical and insulating materials and could expand application of BCE material in many areas.

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Metadaten
Titel
Enhanced dielectric and mechanical properties of epoxy-cyanate ester resin by Al2O3 and OMMT
verfasst von
Zhiguo Li
Yufei Chen
Yulong Liu
Chengjun Teng
Simin Chen
Weiwei Cui
Publikationsdatum
18.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03389-5

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