聚酰亞胺纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的制備及性能.pdf

1、高性能聚酰亞胺纖維是具有良好力學(xué)和介電性能、耐熱、耐化學(xué)腐蝕、耐輻照的新型有機(jī)纖維，十分適合作為輕質(zhì)透波復(fù)合材料的增強(qiáng)體。環(huán)氧樹脂具有良好的綜合性能和加工工藝性，它在固化中的收縮小且成本相對(duì)較低，是制作復(fù)合材料的最常用基體樹脂。制備以聚酰亞胺纖維為增強(qiáng)體、以環(huán)氧為基體的復(fù)合材料對(duì)透波復(fù)合材料意義重大。論文的研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面。
　　1.合成一種含氟環(huán)氧FDE，并把它作為低介電改性劑加入到DGEBA/MNA體系中，研究了FDE添

2、加對(duì)固化動(dòng)力學(xué)和性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)DE添加對(duì)固化工藝并無(wú)明顯影響，通過(guò)動(dòng)力學(xué)研究確定了合適的固化工藝，即110℃/2h+130℃/2h+150℃/3h+190℃/1h。當(dāng)FDE添加量為10wt％DGEBA時(shí)，固化物的介電常數(shù)大約降低了0.3，抗沖韌性由20kJ/m2提高到25k J/m2，同時(shí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也沒(méi)有明顯降低。
　　2、以S35聚酰亞胺纖維作為增強(qiáng)體，以DGEBA/MNA為基體，用濕法纏繞制備了預(yù)浸料，并優(yōu)化了制

3、備工藝參數(shù)。針對(duì)濕法中存在的含膠量不均、揮發(fā)組分含量高等不足之處，又使用膠膜法制備了預(yù)浸料，并對(duì)制備工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得的最佳成膜條件是:在體系中添加3wt％氣相SiO2為并在85℃預(yù)固化60min。熱熔預(yù)浸機(jī)最佳的工藝參數(shù)是:熱輥溫度55℃，熱輥壓力4MPa，熱輥轉(zhuǎn)速1rpm。由此制備出的預(yù)浸料含膠量均勻、性能穩(wěn)定，可進(jìn)行下一步的加壓固化。
　　3、把預(yù)浸料層疊后用模壓機(jī)通過(guò)加壓加熱的方式制備出復(fù)合材料層板，重點(diǎn)研究了壓力大

4、小和加壓時(shí)機(jī)對(duì)性能的影響。固化工藝使用樹脂的固化工藝:110℃/2h+130℃/2h+150℃/3h+190℃/1h，當(dāng)升溫至80℃時(shí)施加4MPa的壓力，并且在固化過(guò)程中一直保持壓力不變。單向復(fù)合材料層板的層間剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、壓縮強(qiáng)度、壓縮模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別為50MPa，1.37GPa，56GPa,234MPa,50.5GPa,580MPa，和50GPa.
　　4、以DGEBA/MNA為樹脂基體，分別以Ke