氰酸酯樹脂的制備和輻照條件下真空析氣效應(yīng)研究.pdf

1、氰酸酯樹脂是一種性能優(yōu)異的聚合物材料,在空間技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用前景。本文利用特定的固化工藝,制備了純氰酸酯樹脂EP00和5wt％E51環(huán)氧樹脂改性的氰酸酯樹脂EP05兩種材料,利用空間綜合輻照設(shè)備和高能電子加速器,研究了兩種材料在帶電粒子輻照前后的真空析氣特性。重點分析了電子輻照后氰酸酯樹脂分子結(jié)構(gòu)和真空析氣特性的變化機理,可為氰酸酯樹脂的空間應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。
　　在固化反應(yīng)動力學(xué)研究基礎(chǔ)上,參照國內(nèi)外已有氰酸酯樹脂

2、固化工藝,制備了EP00和EP05兩種板材。兩種材料均具有較高的固化度,改性后的氰酸酯樹脂固化度略有降低,彈性模量提高了24.85%。在《真空中材料揮發(fā)性能測試方法》(QJ1558-88)規(guī)定的析氣試驗條件下,EP00和EP05的TML分別為0.499%和0.430%,遠小于空間材料真空析氣篩選標(biāo)準(zhǔn)。
　　試驗表明,電子輻照條件下,氰酸酯樹脂單位面積的質(zhì)量損失隨著輻照注量的升高而降低,而且電子能量越大影響越顯著。150keV電子能

3、量較低,對材料真空析氣性能的影響較弱,在經(jīng)7.3×1015e/cm2注量輻照后,EP00和EP05的質(zhì)量損失比未輻照樣品分別降低了9.2%和7.7%。在經(jīng)能量為1MeV、注量為3×1015e/cm2電子輻照后,EP00和EP05的質(zhì)量損失的下降達到34.1%和51.2%,繼續(xù)增加注量已經(jīng)沒有明顯的影響。
　　利用原位質(zhì)譜、電子順磁共振(EPR)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、示差量熱掃描(DSC)、掃描電鏡(SEM)等手段,對電子輻

4、照后氰酸酯樹脂的結(jié)構(gòu)變化及其對真空析氣的影響機理進行了探討。結(jié)果表明,輻照過程中氰酸酯樹脂發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng),固化度進一步得到提高,這是導(dǎo)致真空析氣效應(yīng)減弱的主要原因。在輻照過程中,還伴有部分側(cè)甲基斷裂,但由于其數(shù)量較少,加之網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不利于斷裂的小分子向表面擴散,因此該過程對材料的真空析氣過程沒有明顯的促進作用。
　　應(yīng)用空間帶電粒子能譜等效模擬試驗方法,對兩種材料進行了地球同步軌道(GEO)在軌服役8年地面綜合輻照模擬試驗,試驗后E