簡介:先進樹脂基復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展,張東興20100515,內(nèi)容,0引言1樹脂基復(fù)合材料的定義和分類2增強纖維和基體3樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論4樹脂基復(fù)合材料的疲勞5樹脂基復(fù)合材料的制造工藝和方法6樹脂基復(fù)合材料的無損檢測7樹脂基復(fù)合材料的優(yōu)化設(shè)計8樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用,0引言,0引言,大飛機計劃與研發(fā)目標(biāo),1樹脂基復(fù)合材料的定義和分類,定義復(fù)合材料(COMPOSITESMATERIALS)包含兩種或兩種以上物理上不同并可能用機械方法分離的材料。一般其中一種為連續(xù)相,另一種為功能增強相。幾種材料通過某種方法混合在一起獲得復(fù)合性能。復(fù)合材料的總體性能優(yōu)于各單獨組分材料,并在某些方面可能具有獨特性能。樹脂基復(fù)合材料(PMCSPOLYMERMATRIXCOMPOSITES)是一種或多種細小形狀(直徑為微米級)的材料(分散相或稱增強體),分散于樹脂基體中組成的。,1樹脂基復(fù)合材料的定義和分類,分類按分散相的形狀分長纖維(連續(xù))增強樹脂基復(fù)合材料顆粒增強樹脂基復(fù)合材料晶須增強樹脂基復(fù)合材料短纖維(不連續(xù))增強樹脂基復(fù)合材料按增強體的纖維分玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料(GFRP)碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(CFRP)芳綸纖維增強樹脂基復(fù)合材料(AFRP)硼纖維增強樹脂基復(fù)合材料(BFRP)按基體材料分熱固性樹脂基復(fù)合材料(THERMOSETTINGMATRIXCOMPOSITES)熱塑性樹脂基復(fù)合材料(THERMOPLASTICMATRIXCOMPOSITES),2增強纖維和基體,21先進增強材料22高性能樹脂基體,21先進增強材料,21先進增強材料,211碳纖維212芳香族聚酰胺纖維(芳綸)213聚芳酯纖維214有機雜環(huán)類纖維2141聚苯并二噁唑(PBO)纖維2142聚苯并噻唑(PBT)纖維2143聚苯并咪唑(PBI)纖維2144剛性高性能纖維M5215超高分子量聚乙烯纖維216連續(xù)玄武巖纖維,21先進增強材料,211碳纖維,,按力學(xué)性能分類高強型(HT)超高強型(UHT)高模量型(HM)超高模量型(UHM),按制造先驅(qū)體分類聚丙烯腈基(PAN)碳纖維瀝青基碳纖維粘膠絲基碳纖維(1)酚醛基碳纖維、聚乙烯醇基碳纖維、聚酰亞胺基碳纖維(實驗室研制),21先進增強材料,211碳纖維,典型碳纖維制造商、牌號及其特性,21先進增強材料,211碳纖維,續(xù)表,21先進增強材料,211碳纖維2111碳纖維表面改性碳纖維經(jīng)過高溫碳化處理后,表面活性基團很少,使表面呈現(xiàn)出液性,與基體樹脂潤濕性很差,導(dǎo)致復(fù)合材料層間剪切強度低,達不到設(shè)計或?qū)嵱玫囊?。常見的表面處理方法如?21先進增強材料,211碳纖維2112碳纖維發(fā)展趨勢不斷提高拉伸強度現(xiàn)已研制碳纖維的拉伸強度僅為理論強度的5,強度提高潛力大;研制MJ系列碳纖維高純度PAN基原絲,高溫技術(shù),高溫設(shè)備;制取均質(zhì)碳纖維均質(zhì)PAN原絲,均質(zhì)預(yù)氧絲;大絲束碳纖維普及產(chǎn)量擴大,價格日趨下降;納米碳纖維將成為新的成長點。,21先進增強材料,212芳香族聚酰胺纖維(芳綸)聚芳酰胺纖維是芳香族酰胺纖維的總稱,是近年來高性能纖維材料中發(fā)展最快的纖維。,21先進增強材料,212芳香族聚酰胺纖維(芳綸)2121芳綸纖維的應(yīng)用芳綸纖維主要應(yīng)用在航天、航空、石油、建材、交通、運輸和公安部門,特別在固體火箭發(fā)動機殼體、防彈衣、輪胎、纜索和石棉代用品等方面。由于芳綸纖維的比強度、比模量明顯優(yōu)于高強S994玻璃纖維,芳綸發(fā)動機殼體比玻璃增強環(huán)氧樹脂的殼體容器特性系數(shù)PV/W(P為容器爆破壓力,V為容器容積,W為容器質(zhì)量)提高30以上。使固體發(fā)動機的關(guān)鍵指標(biāo)質(zhì)量比突破092,大幅度增加導(dǎo)彈的射程。芳綸/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料還大量應(yīng)用于制造先進的飛機,其應(yīng)用部位有發(fā)動機倉、中央發(fā)動機整流罩、機翼與機身整流罩等飛機部件。此外,飛機高壓輪油膠管也大量使用芳綸纖維。應(yīng)用于船舶上制造戰(zhàn)艦的防護裝甲以及聲納導(dǎo)流罩等,是一種極有前途的重要的航空材料。,21先進增強材料,212芳香族聚酰胺纖維(芳綸)2122芳綸纖維的發(fā)展趨勢KOREX蜂窩芯較NOMEX做的紙蜂窩芯的性能有很大的提高;土木建筑基礎(chǔ)補強材料應(yīng)用芳綸浸漬環(huán)氧樹脂F(xiàn)IBRA可使構(gòu)件輕量化、耐久性好;IT用高性能印刷線路板耐更高的溫度,更輕更薄,生產(chǎn)效率更高;交通運輸產(chǎn)業(yè)輪胎,高速車廂內(nèi)部隔板和天花板,質(zhì)輕耐高溫不燃燒;取向纖維增強熱塑性材料0TPC力學(xué)性能較普通短纖維增強塑料高出許多,強韌,耐沖擊性好,操作環(huán)境無污染,存放和后加工性比較方便,適應(yīng)性強,21先進增強材料,213聚芳酯纖維聚芳酯纖維實際上是芳香族聚酯共聚纖維。因為單純由對苯二甲酸或其酯類與對苯二酚縮聚得到的芳香族聚酯,成絲性不好,難以紡成高性能增強纖維。共聚組分的選擇目的是尋找相對廉價、能保持高強度、高模量、共聚物熔點相對較低、易紡成纖維的最佳組分和配比。目前國際上聚芳酯纖維的商品名主要有維克特蘭(VECTRON)和愛克諾樂(EKONOL)。,“EKONOL”纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu),“VECTRON”纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu),21先進增強材料,213聚芳酯纖維2131聚芳酯纖維的性能聚芳酯纖維最突出的性能是強度和模量與對位芳綸(PPTA)處于同一水平,但在濕態(tài)下強度保持率為100,吸濕性、蠕變及干濕態(tài)熟化處理后的收縮率皆為零,在干熱和濕熱處理后的強度優(yōu)于PPTA纖維;耐磨性、耐切割性、耐溶劑和耐酸堿性、振動能吸收性和耐沖擊周期性也優(yōu)于PPTA纖維;同時,自燃性、燃燒時不熔滴、耐侯性與PPTA相似。,21先進增強材料,213聚芳酯纖維2132聚芳酯纖維的應(yīng)用聚芳酯纖維幾乎不吸水,尺寸穩(wěn)定性良好,當(dāng)用于增強橡膠和聚合物時,其界面粘結(jié)性和耐疲勞性稍差。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2141聚苯并二噁唑(PBO)纖維聚對亞苯基苯并雙噁唑纖維PBO纖維在主鏈中含有苯環(huán)及芳雜環(huán)組成的剛性棒狀分子結(jié)構(gòu),以及鏈在液晶態(tài)紡絲形成的高度取向的有序結(jié)構(gòu),是雜環(huán)類耐高溫阻燃的高強度、高模量纖維。具有蠕變小、耐磨性極好、高溫下不熔融等特性。該纖維手感好,非常纖細,可制備不同的形式如連續(xù)纖維、精紡細紗、布、縫合織物、短切纖維、漿粕等。PBO產(chǎn)品有美國和日本東洋紡織公司生產(chǎn)的PBOAS,隨后日本東洋紡織公司開發(fā)出名為ZYLON和PBOHM的高性能PBO纖維,還有荷蘭阿克蘇的PBOM5,杜邦公司的PBO等九種牌號。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2141聚苯并二噁唑(PBO)纖維21411PBO纖維的性能,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2141聚苯并二噁唑(PBO)纖維21412PBO纖維的改性壓縮性能在纖維制備過程中消除溫度的劇烈變化和采用共聚的方法改善纖維之間的相互作用。粘接性能主要通過等離子體、溶劑表面微纖(溶脹)化、化學(xué)接枝與共混等方法來改善PBO纖維的粘接性能。針對PBO纖維的特性,中國采用反應(yīng)性單體并利用高能射線輻照技術(shù)對PBO纖維表面接枝處理,以改善纖維與環(huán)氧樹脂基體的界面粘接性能。溶解性拜耳公司通過引入烷氧取代基來改善溶解性;道化學(xué)公司曾研制一種聯(lián)苯并雙噁唑類的纖維;,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2141聚苯并二噁唑(PBO)纖維21413PBO纖維的應(yīng)用高強繩索以及高性能帆布;高強復(fù)合材料,PBO纖維已成為高性能的新一代增強纖維,可以同時滿足重量輕、高強度、高模量、耐高溫性要求,因此在特種壓力容器結(jié)構(gòu)材料、高級體育運動競技用品等方面已顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力;防彈抗沖擊材料,PBO纖維復(fù)合材料抗沖擊性能極為優(yōu)秀。因此在防彈抗沖擊吸能材料領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用,如制造飛機機身、防彈衣、頭盔等;其他特種防護材料,利用其優(yōu)越的耐熱性、阻燃性、耐剪、耐磨等特性可以制造輕質(zhì)、柔軟的光纜保護外套材料、安全手套、耐熱氈、特種傳送帶、滅火皮帶、防火服和鞋類等。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2142聚苯并噻唑(PBT)纖維在高分子主鏈中含有苯并噻唑重復(fù)單元的耐高溫、高模量芳雜環(huán)聚合物。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2142聚苯并噻唑(PBT)纖維PBT纖維之所以具有高性能,除了必要的芳雜環(huán)化學(xué)結(jié)構(gòu)外,還有其分子鏈在軸向方向的高度取向,這是直棒狀高分子在溶致性液晶態(tài)下紡絲成形的結(jié)果,從而獲得迫近理想結(jié)構(gòu)和性能的纖維。PBT纖維可用于石棉替代物和纜繩,是高性能復(fù)合材料的新型增強體??椢镉糜诜缽椃?、航天領(lǐng)域中的火箭發(fā)動機殼體、太陽能陣列、壓力閥和空間結(jié)構(gòu)架,是未來的宇航材料。中國曾進行合成工藝的基礎(chǔ)研究和工藝與性能的研究,由于合成工藝復(fù)雜,溶劑成本高,限制了PBT纖維的發(fā)展和應(yīng)用。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2143聚苯并咪唑(PBI)纖維聚苯并咪唑纖維是一種具有耐高溫和阻燃性能的合成纖維品種之一,商品名為PBI和托基綸(TOGYLON)。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2143聚苯并咪唑(PBI)纖維PBI纖維有復(fù)絲和短纖維兩種,有較好的耐化學(xué)藥品性,織物具有穿著舒適性,是很好的消防阻燃服,即使碳化后仍保持柔軟絕緣性。有消防服、煉鋼服、焊工服、宇宙服、軍服、防護手套、圍裙、阻燃裝飾品、高溫濾帶和阻燃復(fù)合材料增強纖維,高性能縫線材料及石棉代用品和纜繩等。該纖維已用作宇宙飛船重返地球時的膨脹結(jié)構(gòu)件、登月服,此外制成中空纖維具有耐壓性、半透性及耐熱性,可作為海水淡化的反滲透膜等,是用途廣泛的一種纖維。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2144剛性高性能纖維M51998年AKZONOBEL公開報道了他們最新開發(fā)成功的一種剛性的聚合物纖維,商品名為M5,縮寫為PIPD。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2144剛性高性能纖維M521441M5的力學(xué)性能,與其它3種纖維相比,M5的抗斷裂強度稍低于PBO,遠遠高于芳綸(PPTA)和碳纖維,其斷后延伸率為14;M5的模量是最高的,達到了350GPA;M5的壓縮強度低于碳纖維,但卻遠遠高于PPTA纖維和PBO纖維,這歸因于M5的二維分子結(jié)構(gòu)。,M5、PBT和PBO纖維的拉伸SS曲線,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2144剛性高性能纖維M521442M5的阻燃性能M5的耐氧化降解與PBO纖維相當(dāng),要高于PPTA纖維阻燃性能上,M5要遠遠好于PPTA纖維,對M5和PPTA纖維的燃燒實驗顯示,前者即使在明火中也不能燃燒,而后者能夠在同樣的條件下連續(xù)燃燒。與PBO纖維相比,M5的LOI值相對較低。,21先進增強材料,214有機雜環(huán)類纖維2144剛性高性能纖維M521443M5的應(yīng)用前景作為高性能纖維,M5可以作為先進復(fù)合材料的增強材料在航空航天等領(lǐng)域大有用武之地,它可作為防護材料使用,如防彈材料、軍車外殼等。目前M5纖維還未真正應(yīng)用,但由于其優(yōu)越的性能,可望在原子能工業(yè)、空間環(huán)境、救險需要、航空航天、國防建設(shè)、新型建筑、高速交通工具、海洋開發(fā)、體育器械、新能源、環(huán)境產(chǎn)業(yè)及防護用具等許多高技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。,21先進增強材料,215超高分子量聚乙烯纖維20世紀80年代以來,西方國家研制出了UHMWPE纖維,其彈性模量達到120GPA,拉伸強度達到4GPA左右,而且密度卻小于10G/CM3。由于其原料價廉,對發(fā)展輕型高強度、高模量的新型復(fù)合材料具有很大優(yōu)勢,國外很快實現(xiàn)了工業(yè)化。,21先進增強材料,215超高分子量聚乙烯纖維2151超高分子量聚乙烯纖維的性能超高分子量聚乙烯纖維具有突出的力學(xué)性能,優(yōu)異的電性能。其介電常數(shù)和介電損耗非常小。所以其復(fù)合材料對電磁波的透過率大于玻璃纖維復(fù)合材料,幾乎全透過,是制造雷達天線罩、光纖電纜加強芯最優(yōu)的新材料。在所有的高性能纖維中,UHMWPE纖維具有最高的沖擊強度。,21先進增強材料,215超高分子量聚乙烯纖維2152超高分子量聚乙烯纖維的應(yīng)用UHMWPE纖維具備耐溶劑性能好,價格低等優(yōu)點,很有發(fā)展?jié)摿?。UHMWPE纖維復(fù)合材料最大的優(yōu)點是重量大幅度地減輕,沖擊強度提高,消振性明顯改善,以該材料制成的防護制品如防護性護板、防彈背心、防護用頭盔、飛機結(jié)構(gòu)部件、坦克的防碎片內(nèi)襯等有較大的實用價值。由于UHMWPE纖維具有良好的化學(xué)惰性,可用于醫(yī)療器材,如縫線、人造肌肉等。,21先進增強材料,216連續(xù)玄武巖纖維連續(xù)玄武巖纖維(CONTINUOUSBASALTFIBRE,CBF)是由前蘇聯(lián)國防部下令開發(fā)的。從1960年代開始,經(jīng)過近30多年的努力,在前蘇聯(lián)解體前終于成功開發(fā)了CBF。并首先被應(yīng)用于國防軍工。1975年7月17日與蘇聯(lián)“聯(lián)盟19”號宇宙飛船第一次完成對接的美國“阿波羅”號宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料上,就應(yīng)用了前蘇聯(lián)生產(chǎn)的CBF。CBF是以天然的火山噴出巖作為原料,將其破碎后加入熔窯中,在1450~1500℃熔融后,通過鉑銠合金拉絲漏板制成的連續(xù)纖維。2003年美國軍方甚至收購了其國內(nèi)一個創(chuàng)辦不久的CBF生產(chǎn)工廠,現(xiàn)在這個工廠就設(shè)立在美國南部阿拉巴馬州的軍事基地,產(chǎn)品100用于國防軍工,其CBF的具體應(yīng)用至今對外秘而不宣顯然,這些年來,美國軍方在CBF的應(yīng)用研究中又發(fā)現(xiàn)了許多新的價值。,21先進增強材料,216連續(xù)玄武巖纖維2161連續(xù)玄武巖纖維的性能突出的耐溫性能突出的抗拉強度與硅酸鹽的天然相容性突出的化學(xué)穩(wěn)定性美國德州的CBF工業(yè)聯(lián)盟指出“CBF是碳纖維的低價替代品,具有一系列優(yōu)異性能,尤為重要的是,由于它取自天然礦石而無任何添加劑,是目前為止唯一的無環(huán)境污染的不致癌的綠色健康玻璃質(zhì)纖維產(chǎn)品。美國作為世界保護環(huán)境的倡導(dǎo)者,將全力發(fā)展無污染的綠色工業(yè)材料,所以CBF在復(fù)合材料的增強材料領(lǐng)域的應(yīng)用,已引起廣泛的重視并將快速發(fā)展”。,顯著的抗熱振穩(wěn)定性良好的介電性能優(yōu)良的透波性能和一定的吸波性能,21先進增強材料,216連續(xù)玄武巖纖維2162連續(xù)玄武巖纖維的應(yīng)用CBF增強樹脂基復(fù)合材料是制造坦克裝甲車輛的車身材料,可減輕其質(zhì)量;用于制造火炮材料,尤其是用于炮管熱護套材料可以大大提高火炮的命中率和射擊精度。在槍彈、引信、彈匣、大口徑機槍槍架、坦克裝甲車輛的薄板裝甲、汽車發(fā)動機罩、減振裝置等方面有大量的應(yīng)用。CBF在船舶工業(yè)中可大量用于船殼體、機艙絕熱隔音和上層建筑。用CBF蜂窩板可制成火車車廂板,據(jù)悉美國通過福特、通用等汽車制造公司正在著手起草制訂采用CBF替代碳纖維作增強材料的工業(yè)標(biāo)準。用CBF纏繞環(huán)氧樹脂的管材可用于輸送石油、天然氣、冷熱水、化學(xué)腐蝕液體、散料、電纜管道、低壓和高壓鋼瓶等。由于碳纖維的嚴重短缺,受沖擊或者說影響最大的是一大批休閑體育用品的制造商,因此,CBF在休閑體育用品中的應(yīng)用也凸現(xiàn)出來了。首先,CBF天然的金褐色可用于休閑體育用品的表面裝飾;其次,它與碳纖維混雜使用可降低其成本,以解碳纖維價格奇高和短缺帶來的困惑;再是可利用CBF開發(fā)休閑體育用品的新產(chǎn)品。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂222雙馬來酰亞胺樹脂223氰酸酯樹脂224熱固性聚酰亞胺樹脂基體,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂是指分子中含有二個或二個以上環(huán)氧基并在適當(dāng)化學(xué)助劑如固化劑存在下能形成三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的化合物之總稱。它是一種膠接性能好、耐腐蝕,且電絕緣性能和機械強度都很高的熱固性樹脂。它具有許多優(yōu)良的性能,對金屬和非金屬都有很好的膠接效果,所以環(huán)氧樹脂有“萬能膠”之稱。分類縮水甘油醚類縮水甘油酯類縮水甘油胺類脂肪族環(huán)氧化合物脂環(huán)族環(huán)氧化合物混合型環(huán)氧樹脂,,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21111聚苯醚PPO/環(huán)氧樹脂21112氰酸酯/環(huán)氧樹脂21113活性聚氨酯單體改性環(huán)氧有機硅樹脂21114液晶改性環(huán)氧樹脂PHBHQ/CYD128/二元胺固化體系液晶雙馬來酰亞胺增韌液晶環(huán)氧樹脂側(cè)鏈液晶環(huán)氧樹脂及其固化物21115耐熱性聚合物改性環(huán)氧樹脂,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21111聚苯醚PPO/環(huán)氧樹脂PPO/環(huán)氧樹脂共混體系中,當(dāng)PPO用量較大致使其成為連續(xù)相時,體系的韌性有較大幅度的提高,特別是其斷裂性能改善非常明顯。PPO/環(huán)氧樹脂共混體系的電性能比環(huán)氧樹脂有明顯的改善,介電常數(shù)隨著PPO的用量的增加而呈直線下降趨勢。PPO/環(huán)氧樹脂共混體系的耐熱性能較環(huán)氧樹脂有較大幅度的提高。PPO/環(huán)氧樹脂共混體系改善了PPO作為銅箔基板CCL基材時存在的缺陷,有望成為CCL的理想基材。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21112氰酸酯/環(huán)氧樹脂與環(huán)氧樹脂共混是氰酸酯樹脂最主要的改性方法。大多數(shù)商品化的氰酸酯預(yù)浸料樹脂都是CE/EP樹脂的共混物。與EP樹脂共混,可提高樹脂的性價比,使得CE/EP共混物的某些性能比CE和EP的均聚物都要優(yōu)異。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21113活性聚氨酯單體改性環(huán)氧有機硅樹脂有機硅鏈段的接枝改善了環(huán)氧樹脂的疏水性、耐候性及耐高低溫性能;但同時降低了環(huán)氧樹脂與金屬基體附著性強的特性,也破壞了其室溫可固化性。采用活性聚氨酯單體TDI改性環(huán)氧有機硅樹脂ES則可獲得改性后成膜性以及成膜后附著力、耐腐蝕性等性能明顯的改善的數(shù)值。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21114液晶改性環(huán)氧樹脂PHBHQ/CYD128/二元胺固化體系對羥基苯甲酸對羥基苯酯二縮水甘油醚PHBHQ是一種典型的主鏈液晶環(huán)氧樹脂,用它增韌普通環(huán)氧樹脂取得了突破性進展。PHBHQ能形成介晶域,增強和誘發(fā)銀紋和剪切帶的形成,使環(huán)氧韌性大幅度提高;當(dāng)PHBHQ的質(zhì)量分數(shù)達50時,澆鑄體的沖擊強度提高75,熱變形溫度提高近30℃;隨PHBHQ含量的增加凝膠時間逐漸縮短;固化度高,反應(yīng)較完全;,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21114液晶改性環(huán)氧樹脂液晶雙馬來酰亞胺增韌液晶環(huán)氧樹脂此種共聚物具有較好的熱致液晶性,其液晶織態(tài)呈向列型織構(gòu),亦能保留在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。已合成一種低熔點、含柔性鏈C10的雙馬來酰亞胺與聯(lián)苯二酚為原料的液晶環(huán)氧樹脂制備共聚物,增加雙馬型聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂的韌性,改善加工性能,制的具有較高的力學(xué)性能、耐熱性的熱固性樹脂。液晶雙馬來酰亞胺與液晶環(huán)氧樹脂的共聚物具有較低的交聯(lián)密度和較慢的交聯(lián)速度,擴展了熔程,降低了加工溫度,增加了熱固性聚酰亞胺的斷裂韌性,并保持了良好的液晶特性。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21114液晶改性環(huán)氧樹脂側(cè)鏈液晶環(huán)氧樹脂及其固化物近年來隨著電子工業(yè)和信息材料的發(fā)展,尤其是非線性光學(xué),出現(xiàn)了側(cè)鏈液晶環(huán)氧網(wǎng)絡(luò)材料。制備了具有致介晶特征的二元胺。偏光顯微鏡觀察表明液晶單功能團環(huán)氧樹脂MEP、側(cè)鏈液晶環(huán)氧樹脂SCEP及其固化物都展示了較好的熱致液晶特征,其液晶織態(tài)很典型。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2211環(huán)氧樹脂改性21115耐熱性聚合物改性環(huán)氧樹脂有機硅硼改性環(huán)氧樹脂烯丙基取代的降冰片烯二羰基酰亞胺樹脂改性環(huán)氧樹脂雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂酚酞聚醚酮PEKC改性環(huán)氧端基酚酞聚芳醚腈EPCE改性環(huán)氧樹脂新型聚醚酰亞胺PEI改性環(huán)氧樹脂,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2212耐熱性環(huán)氧樹脂提高環(huán)氧樹脂耐熱性的方法合成具有耐熱性骨架或可提高交聯(lián)密度的多官能環(huán)氧樹脂;合成具有上述新型環(huán)樹脂基本結(jié)構(gòu)單元的胺類、酚類、酚醛類、醚胺類或高位阻型固化劑;用具有上述新型環(huán)氧樹脂基本結(jié)構(gòu)單元的熱塑性熱固性聚合物共混、鏈接改性普通環(huán)氧樹脂。由多種環(huán)氧樹脂,固化劑,無機微粉,納米改性劑,硼、硅有機化合物或聚合物配置復(fù)合組成物。,含有聚醚砜酮結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂PPESKEP萘系環(huán)氧樹脂含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂,脂環(huán)族耐溫環(huán)氧樹脂TDE85新型雙酚S環(huán)氧樹脂BPSER,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2213耐濕性環(huán)氧樹脂吸濕規(guī)律①交聯(lián)密度越大,吸水率亦越高;②吸水程度不能簡單地僅以極性基團濃度和類型解釋,自由體積因素往往起重要作用。有效改性途徑①高乙烯基HME改性環(huán)氧②高度氟取代環(huán)氧③體系中溴含量超過15,同時達到阻燃效果;④引入萘環(huán)、酰亞胺等結(jié)構(gòu)⑤混入少量封閉劑,讓其與體系中親水基團反應(yīng),22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2214低應(yīng)力環(huán)氧樹脂日本三菱公司研制的低應(yīng)力樹脂390很好的解決了熱應(yīng)力問題。,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2215高韌性環(huán)氧樹脂,22高性能樹脂基體,221環(huán)氧樹脂2216高性能阻燃環(huán)氧樹脂三聚磷腈環(huán)氧樹脂羥苯基磷酸酯和羥苯基氧磷型環(huán)氧樹脂阻燃性固化劑,鹵系四氫鄰苯二甲酸酐四溴鄰苯二甲酸酐六氯內(nèi)次甲基四氫苯二甲酸酐二氯代順丁烯二酸酐鹵代芳胺類化合物,氮系氰酸酯樹脂咪唑與銅、鈷、鎳、鉻絡(luò)合物含三嗪環(huán)的酚醛樹脂2,4,6三N氨雜環(huán)庚烷乙酮基1,3,5三嗪化合物,磷系磷酸酯芳香胺二3胺苯基甲基氧磷三3胺苯基氧磷雙4胺基苯基亞磷酸酯DCP聚醚二胺、PPDC聚醚二胺硼酸酯酚醛樹脂硼氮配位結(jié)構(gòu)酚醛樹脂,,,,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22211熱塑性樹脂改性BMI聚苯并咪唑(PBI)PES、PEI和PH聚醚酮(PEKC)聚砜22212環(huán)氧改性BMI22213氰酸酯改性BMI22214與鏈烯基化合物的共聚改性22215二元胺改性BMI22216工藝改性2222雙馬來酰亞胺樹脂的應(yīng)用,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂雙馬來酰亞胺(簡稱BMI或雙馬)是以馬來酰亞胺為活性端基的雙官能團化合物。20世紀60年代末期,法國羅納普朗克公司首先制出M33BMI樹脂及其復(fù)合材料。BMI樹脂具有與典型的熱固性樹脂相似的流動性和可模塑性,可用與環(huán)氧樹脂類同的工藝方法進行加工成形;同時,BMI樹脂具有良好的耐高溫、耐輻射、耐濕熱、吸濕率低和線脹系數(shù)小等優(yōu)良特性,克服了環(huán)氧樹脂耐熱性相對較低和耐高溫聚酰亞胺樹脂成形溫度高壓力大的缺點,因此,近20年來,BMI樹脂得到了迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22211熱塑性樹脂改性BMI聚苯并咪唑(PBI),22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22211熱塑性樹脂改性BMIPES、PEI和PH,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22211熱塑性樹脂改性BMI聚醚酮(PEKC),PEKC改性BMI樹脂性能,改性體系的熱失重分析TG,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22211熱塑性樹脂改性BMI聚砜,聚砜改性BMI/T300復(fù)合材料的性能,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22212環(huán)氧改性BMI環(huán)氧主要改性BMI體系的工藝性和增強材料之間的界面粘結(jié),也可改善BMI樹脂體系的韌性。環(huán)氧樹脂本身很難與BMI單體反應(yīng),其改善BMI體系韌性和途徑主要有在二元胺(如DDS或DDM等)改性的基礎(chǔ)上,添加環(huán)氧改性。含環(huán)氧基BMI含環(huán)氧基BMI是通過用過量的環(huán)氧樹脂與BMI及二元胺預(yù)聚,得到端基為環(huán)氧基團的樹脂。合成改性劑,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22213氰酸酯改性BMI氰酸酯改性BMI可在保持BMI體系具有良好耐熱性的基礎(chǔ)上,提高復(fù)合體系的韌性,同時改善體系介電性能及降低吸水率等。CE改性BMI樹脂體系具有較高的韌性、耐熱性、介電性能、耐潮性、耐磨性、良好的尺寸穩(wěn)定性和很好的綜合力學(xué)性能。但是,由于合成氰酸酯單體時往往需要使用過量的鹵化氰,使形成的有毒廢液難以處理等,阻礙了氰酸酯樹脂在改性BMI樹脂體系中的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。氰酸酯對BMI的改性機理一般認為是BMI和氰酸酯共聚;另一種機理認為BMI與氰酸形成互穿網(wǎng)絡(luò)達到增韌改性效果。如MITSUBISHI的BT樹脂被認為是一種互穿網(wǎng)絡(luò)體系。,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22214與鏈烯基化合物的共聚改性烯丙基雙酚A改性BMI烯丙基酚氧AE改性BMI丙烯基醚PPO與BMI共聚增韌烯丙基雙酚S改性BMI烯丙基芳烷基酚改性BMIN烯丙基芳胺改性BMI,22高性能樹脂基體,222雙馬來酰亞胺樹脂2221雙馬來酰亞胺樹脂的改性22215二元胺改
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 152
大?。?14.37(MB)
子文件數(shù):