熱塑性聚合物增韌雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂研究.pdf

1、隨著航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展,人們對(duì)材料性能的要求也越來(lái)越高。雙馬來(lái)酰亞胺(簡(jiǎn)稱(chēng)BMI)樹(shù)脂既具有類(lèi)似環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)良的加工工藝性能,又表現(xiàn)出接近聚酰亞胺的耐熱性,廣泛應(yīng)用于航空航天,電子信息等領(lǐng)域。但傳統(tǒng)的雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂由于其自身交聯(lián)密度太高,存在樹(shù)脂熔點(diǎn)高、溶解度差,分子交聯(lián)密度高,固化物脆性大等缺點(diǎn),制約了其應(yīng)用。因此BMI樹(shù)脂的改性研究成為近年來(lái)熱點(diǎn)領(lǐng)域。本論文對(duì)BMI樹(shù)脂的改性進(jìn)行了深入的研究。
　　 本論文是在本實(shí)驗(yàn)室已

2、經(jīng)合成的改性雙馬樹(shù)脂(JM)基礎(chǔ)上改性的,JM樹(shù)脂是一種采用活性稀釋劑間氨基苯乙炔改性的雙馬樹(shù)脂,室溫下黏度適中,鋪覆性良好,固化溫度低,具有優(yōu)良的熱性能。但其固化物交聯(lián)密度高、韌性較差。為克服以上問(wèn)題,本論文在國(guó)內(nèi)外對(duì)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的增韌研究基礎(chǔ)上,開(kāi)展了熱塑性聚合物增韌雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂研究,本論文主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1:首先采用二烯丙基雙酚A改性JM樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱(chēng)ABD樹(shù)脂)的制備;采用DSC和流變儀研究了樹(shù)脂的

3、固化動(dòng)力學(xué),結(jié)果表明樹(shù)脂具有較低的粘度,室溫下為液態(tài),90℃樹(shù)脂粘度為300mPa·s;樹(shù)脂可在180-250℃完成固化;采用DMA、TGA對(duì)樹(shù)脂固化物的熱性能進(jìn)行了表征,結(jié)果表明樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為276℃,5％的失重溫度為350℃;并測(cè)試了樹(shù)脂澆鑄體的力學(xué)性能。樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度達(dá)到8.99kJ/m2,比JM樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度提高了一倍。
　　 2:不同增韌劑(PEI、PES、PPO)改性的ABD樹(shù)脂的制各;采用差示掃描量熱分析D

4、SC測(cè)試研究增韌劑的加入對(duì)樹(shù)脂固化溫度的影響,確定了樹(shù)脂的固化溫度,固化程序?yàn)?50℃/2h+160℃/2h+180℃/3h+200℃/6h,后處理溫度為250℃/4h。同時(shí)用FT-IR研究固化溫度及固化時(shí)間對(duì)增韌樹(shù)脂體系固化行為的影響。
　　 3:動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)和熱失重(TGA)測(cè)試了樹(shù)脂熱性能隨熱塑性聚合物含量的變化趨勢(shì),結(jié)果表明增韌后雙馬樹(shù)脂的耐熱性比未改性雙馬樹(shù)脂有明顯改善,當(dāng)熱塑性聚合物含量少時(shí),體系相容性較

5、好,固化物只存在一個(gè)損耗峰;且隨著熱塑性聚合物含量的增加樹(shù)脂耐熱性提高;超過(guò)一定量時(shí),體系相容性較差,耐熱性反而呈下降趨勢(shì)。其中熱塑性聚合物PEI與體系相容性最好,澆鑄體能保持良好的耐熱性能,在加入量為10%PEI改善效果最明顯,Tg為297℃。
　　 4:以ABD/PEI體系作為研究對(duì)象,對(duì)樹(shù)脂的力學(xué)性能進(jìn)行了研究,測(cè)試了增韌樹(shù)脂體系的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率。表明熱塑性樹(shù)脂的加入可以改善樹(shù)脂的韌性,提高樹(shù)脂的

6、力學(xué)性能,實(shí)驗(yàn)獲得的最大拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷裂延伸率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度分別為78.6MPa、2.41GPa、128.6MPa、4.27GPa、16.9kJ/m2。同時(shí)測(cè)試了ABD/PES、ABD/PPO兩體系的沖擊強(qiáng)度,研究了不同增韌劑同一添加量和同一增韌劑不同添加量對(duì)樹(shù)脂力學(xué)性能的影響。
　　 5:根據(jù)SEM、DMA、沖擊強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果,分析了不同熱塑性聚合物增韌改性共聚雙馬樹(shù)脂的機(jī)理。利用SEM電鏡分析,研究了