雜環(huán)共聚芳醚腈改性苯并噁嗪樹脂的研究.pdf

1、聚苯并噁嗪(PBOZ)作為一類新型的熱固性樹脂，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、熱性能以及靈活的分子設(shè)計(jì)性，被廣泛應(yīng)用在航空航天、軌道交通等領(lǐng)域。但聚苯并噁嗪(PBOZ)往往存在著內(nèi)應(yīng)力大易開裂，耐沖擊性能較差等缺陷，限制了PBOZ的推廣和應(yīng)用。因此，如何在保證PBOZ原有性能的基礎(chǔ)上改善PBOZ的性能缺陷成為了研究的熱點(diǎn)。在綜合國內(nèi)外改性BOZ樹脂的理論基礎(chǔ)之上，本論文合成了一系列含聯(lián)苯二酚和雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的可溶性雜環(huán)共聚芳醚腈(PPBEN-Ps)

2、，用于共混改性BOZ樹脂，并制備了碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(PBOZ/PPBEN-P/T700)。
　　以4-(4-羥基苯基)-2，3-二氮雜萘-1-酮(DHPZ)、聯(lián)苯二酚(BP)、2，6-二氟苯腈(DFBN)為聚合單體，通過縮合聚合反應(yīng)合成了一系列的PPBEN-Ps，通過FTIR、1H-NMR、GPC表征了所得聚合物結(jié)構(gòu)與分子量。采用差示掃描量熱儀(DSC)對PPBEN-P/BOZ樹脂共混體系的固化動力學(xué)進(jìn)行了研究。研究表明:

3、隨著PPBEN-P添加量的增加，PPBEN-P/BOZ樹脂共混體系的固化特征溫度出現(xiàn)了先降低后升高的現(xiàn)象，固化反應(yīng)活化能也出現(xiàn)了相同的趨勢。最終的固化工藝確定為160℃/2 h+180℃/2 h+200℃/2h+Postcured200℃/2 h。
　　通過溶液共混和澆鑄成型制備了PPBEN-P/PBOZ固化物樣條，研究了PPBEN-P的添加量、單體配比以及分子量對PBOZ性能的影響。結(jié)果表明:PPBEN-P的加入使共混體系的沖擊

4、強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性明顯提高，且共混體系的強(qiáng)度、模量與純PBOZ相比均未出現(xiàn)明顯變化。單體配比為DHPZ∶BP=7∶3，分子量為12000的PPBEN-P的添加量為10phr時，所得PPBEN-P/PBOZ共混體系具有最佳的綜合性能，其沖擊強(qiáng)度相比純PBOZ提高了237％左右，800℃氮?dú)夥諊碌臍執(zhí)柯侍岣吡?0％左右，Tg提高了7℃左右。
　　采用性能最佳的PPBEN-P/PBOZ共混體系研究了T700碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料。通過D

5、SC和AR流變儀研究了碳纖維復(fù)合材料的模壓工藝，確定最佳模壓工藝為140℃/1 h,0 MPa+170℃/5～10 min加壓為1.2 MPa+180℃/2 h,1.2 MPa+200℃/2h,1.2MPa，升溫速率2℃/min。通過溶液浸膠和模壓成型制備了PBOZ/T700和PPBEN-P/PBOZ/T700復(fù)合材料，并對復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能和熱性能的測試。結(jié)果表明，PPBEN-P的加入使得PBOZ/T700的層間剪切強(qiáng)度提高了30