熱塑性聚合物增韌雙馬來酰亞胺樹脂研究.pdf

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

2、經(jīng)合成的改性雙馬樹脂(JM)基礎上改性的,JM樹脂是一種采用活性稀釋劑間氨基苯乙炔改性的雙馬樹脂,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。為克服以上問題,本論文在國內(nèi)外對雙馬來酰亞胺樹脂的增韌研究基礎上,開展了熱塑性聚合物增韌雙馬來酰亞胺樹脂研究,本論文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1:首先采用二烯丙基雙酚A改性JM樹脂(簡稱ABD樹脂)的制備;采用DSC和流變儀研究了樹脂的

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

4、SC測試研究增韌劑的加入對樹脂固化溫度的影響,確定了樹脂的固化溫度,固化程序為150℃/2h+160℃/2h+180℃/3h+200℃/6h,后處理溫度為250℃/4h。同時用FT-IR研究固化溫度及固化時間對增韌樹脂體系固化行為的影響。
　　 3:動態(tài)熱機械分析(DMA)和熱失重(TGA)測試了樹脂熱性能隨熱塑性聚合物含量的變化趨勢,結(jié)果表明增韌后雙馬樹脂的耐熱性比未改性雙馬樹脂有明顯改善,當熱塑性聚合物含量少時,體系相容性較

5、好,固化物只存在一個損耗峰;且隨著熱塑性聚合物含量的增加樹脂耐熱性提高;超過一定量時,體系相容性較差,耐熱性反而呈下降趨勢。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體系作為研究對象,對樹脂的力學性能進行了研究,測試了增韌樹脂體系的沖擊強度、彎曲強度、拉伸強度和斷裂延伸率。表明熱塑性樹脂的加入可以改善樹脂的韌性,提高樹脂的

6、力學性能,實驗獲得的最大拉伸強度、拉伸模量、斷裂延伸率、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度分別為78.6MPa、2.41GPa、128.6MPa、4.27GPa、16.9kJ/m2。同時測試了ABD/PES、ABD/PPO兩體系的沖擊強度,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樹脂力學性能的影響。
　　 5:根據(jù)SEM、DMA、沖擊強度的測試結(jié)果,分析了不同熱塑性聚合物增韌改性共聚雙馬樹脂的機理。利用SEM電鏡分析,研究了