氨基封端PPENS增韌改性BDM樹(shù)脂及其性能研究.pdf

1、雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)樹(shù)脂的特殊的分子骨架結(jié)構(gòu)，賦予其優(yōu)異的耐熱性、耐候性和耐腐蝕性以及良好的力學(xué)性能和較好的尺寸穩(wěn)定性。BMI作為復(fù)合材料基體樹(shù)脂、耐高溫膠黏劑、泡沫材料等，被廣泛的應(yīng)用于航天航空、電子、汽車等領(lǐng)域。但由于固化后的BMI樹(shù)脂交聯(lián)密度大使得其韌性較差，不能滿足加工工藝及使用性能上的需求，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用。本文在前人研究基礎(chǔ)上，選用本課題組自主研發(fā)的高性能熱塑性樹(shù)脂PPENS來(lái)增韌改性二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺(BDM)

2、，并合成了固化劑DABP，在增韌的同時(shí)改善體系的加工流動(dòng)性。
　　首先，設(shè)計(jì)合成了不同氰基含量和分子量的活性氨基封端聚芳醚腈砜PPENS-DA;通過(guò)熔融法制備了DABPA/PPENS-DA/BDM共混體系，并采用動(dòng)態(tài)DSC法研究了其固化動(dòng)力學(xué)，最終確定了固化工藝。
　　其次，詳細(xì)考察了不同氰基含量、分子量以及在共混體系中的添加量的PPENS-DA，對(duì)共混體系的沖擊性能、彎曲性能、耐熱性能以及斷裂機(jī)理進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，本研

3、究范圍內(nèi)PPENS-DA中氰基含量為75-phr、添加量為10-phr時(shí)體系的力學(xué)性能最佳，體系由純BDM的脆性斷裂轉(zhuǎn)為韌性斷裂，耐熱性能基本上變化不大。
　　再次，對(duì)DABPA/PPENS-DA/BDM體系進(jìn)行了化學(xué)流變性測(cè)試，全面綜合的考察了其動(dòng)態(tài)粘度特性、固化特性以及靜態(tài)粘度特性，并通過(guò)雙阿倫尼烏斯方程建立其等溫化學(xué)流變模型，最終預(yù)報(bào)了RTM工藝窗口。動(dòng)態(tài)粘度結(jié)果表明，該共混體系在70-165℃之間有一段較寬的低粘度平臺(tái)區(qū);

4、在此溫度范圍內(nèi)選取恒溫點(diǎn):120、130、140、150和160℃進(jìn)行靜態(tài)粘度考察，表明隨著溫度的升高，體系低粘度保持時(shí)間縮短;綜合體系反應(yīng)活性和低粘度特性，確定了加工窗口為130-150℃范圍。將建立的等溫化學(xué)流變模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，表明該模型曲線與實(shí)驗(yàn)值有較好的吻合性。
　　最后，合成了固化劑DABP，通過(guò)動(dòng)態(tài)DSC掃描考察了DABP/PPENS-DA/BDM共混體系的動(dòng)力學(xué)參數(shù)并確定了固化工藝。比較了DABP/BDM體系