液态离子液体用于环氧树脂单组分体系_离子液体

为开发使用便捷的单组分环氧体系，研究者聚焦潜伏型固化剂。现有咪唑鎓盐类潜伏型固化剂多为固体粉末，与环氧树脂相容性差，低温下仍可能缓慢反应，制约其在精密电子封装等领域的应用。因此，开发兼具液态良好相容性、优异室温储存稳定性和中温快速固化能力的新型潜伏型固化剂，对推动高性能单组分环氧树脂的产业化具有重要意义。离子液体（ILs）因其结构可调、热稳定性好、蒸气压低等特性，为设计此类功能化固化剂提供了新路径。

为此，华南理工大学林东恩团队设计并合成了一系列以1-甲基咪唑为阳离子骨架、不同羧酸根为阴离子的咪唑鎓（IC）-羧酸盐离子液体。通过在阳离子N3位引入丁基、辛基或2-乙氧基乙基等柔性侧链，并选用苯甲酸根、2-甲基-6-硝基苯甲酸根及三氟乙酸根为阴离子，成功获得九种室温下呈液态的ICILs。这些ICILs与E-51树脂表现出极佳的混溶性。

在性能方面，以三氟乙酸根为阴离子的ICILs体系在25 °C下适用期超过27天，黏度基本不变，远超传统咪唑体系，满足单组分体系对储存期的苛刻要求。固化后材料的热稳定性优异，初始分解温度普遍高于300 °C；机械性能显著增强，拉伸强度达52–90 MPa，断裂伸长率为6.16%–13.81%，剪切强度为10.0–15.5 MPa，均优于传统咪唑固化体系。动态热机械分析显示，玻璃化转变温度（*T*~g~）在104–153 °C之间，使用温度上限较高，且材料表面保持良好疏水性。其中，由辛基咪唑鎓三氟乙酸盐固化的2c/E-51体系综合性能最优，兼具长储存期、适中固化温度、高*T*~g~值、疏水性与优异机械性能。

综上，该团队成功开发了一类新型液态咪唑鎓-羧酸盐离子液体，作为环氧树脂的高性能单组分潜伏性固化剂，解决了传统固体固化剂相容性差、储存期短的问题，通过阴离子引发机制实现中温高效固化，并在热稳定性、机械强度及工艺性方面全面提升固化材料性能，在电子封装胶粘剂等领域展现出广阔的应用前景。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.169383

原文作者：

Chen Tan, Ziqing Liang, Tingting Xiao, Gary Histand, and Dongen Lin

DOI: 10.1016/j.cej.2025.169383

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