自增韌增強高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈及其復合材料.pdf

1、聚芳醚腈樹脂是一種高性能的熱塑性特種工程塑料，由于聚芳醚腈具有高耐熱、高強度、高柔性、強韌性、耐化學腐蝕等優(yōu)異的性能，使其在航空航天、電子材料、機械加工等領域成為了炙手可熱的高分子材料。聚芳醚腈這類高分子是主鏈含有醚鍵，芳環(huán)和帶有腈基芳環(huán)的高分子量聚合物。交聯(lián)型聚芳醚腈則是通過分子設計，在高分子量聚芳醚腈鏈端引入交聯(lián)基團，使其在各項性能在固化后得以提高。此舉可以使得高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈適應未來飛速發(fā)展的各個高科技領域對材料的需求。

2、r>　　本文首先合成了一種鏈端含有鄰苯二甲腈的高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈。高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的合成方法是，將對苯酚、聯(lián)苯二酚、二氯苯腈溶解在 N-甲基吡咯烷酮和甲苯混合溶液中，碳酸鉀作為催化劑在150℃反應2小時，再放出甲苯和水后在210℃反應4小時，然后冷卻至80℃，加入4-硝基鄰苯二甲腈反應4小時后洗滌、干燥得到上述高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈。通過改變4-硝基鄰苯二甲腈的含量可以控制高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的交聯(lián)度。并且采用了FTIR、1

3、H-NMR證實了鄰苯二甲腈成功的引入到高分子量聚芳醚腈的鏈端。對高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的熱學性能、力學性能、溶解性、耐化學性等各項性能進行了分析，發(fā)現(xiàn)在固化前，該高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的各項性能與未封端的聚芳醚腈相似，還有當4-硝基鄰苯二甲腈的含量為10％時，得到的高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈固化后的性能最優(yōu)。
　　同時，本文采用DSC，流變、FITR對高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的固化反應進行分析，結果表明在經過固化反應后，鄰苯二甲腈反應生

4、成了穩(wěn)定的酞腈環(huán)結構，并且在固化反應后，玻璃化轉變溫度大大的提高了。通過熱重分析手段對高分子量交聯(lián)聚芳醚腈和固化后的高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈進行了分析，在氮氣中5%的熱失重溫度和800℃的殘?zhí)柯?，固化后的高分子交?lián)量聚芳醚腈較固化前的有了很大的提高。采用力學測試機對高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈的力學性能進行了分析，固化后的力學性能較固化前的有了比較大的提升。結果表明，該高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈在固化后，它的耐熱性、耐化學性、力學性能等性能都有了不

5、同程度的提高。
　　其次，在本文中還研究了高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈復合材料，采用SEM對高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈復合材料微觀結構和界面問題的研究。采用熱壓法，即通過高溫高壓將高分子量交聯(lián)型復合材料制備成片。然后研究了 PEN/HGM復合材料，PEN/GF復合材料的微觀形貌對其熱學性能、介電性能、力學性能等影響。發(fā)現(xiàn)了高分子量交聯(lián)型聚芳醚腈鏈端的鄰苯二甲腈對填充物起到了增強分散性和界面相容性的作用，而這種作用大大的提高了復合材料的各項性