耐高溫透波復(fù)合材料樹脂基體的最新研究進(jìn)展

1、耐高溫透波復(fù)合材料樹脂基體的最新研究進(jìn)展摘要摘要：本文綜述了耐高溫透波復(fù)合材料樹脂基體的最新發(fā)展情況，介紹環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、BMI樹脂等樹脂在耐高溫透波復(fù)合材料中的應(yīng)用。樹脂基體是決定復(fù)合材料性能的重要因素。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：耐高溫、透波復(fù)合材料、樹脂基體1、引言、引言耐高溫透波材料是保護(hù)航天飛行器在惡劣環(huán)境條件下通訊、遙測、制導(dǎo)、引爆等系統(tǒng)能正常工作的一種多功能介質(zhì)材料，在運(yùn)載火箭、飛船、導(dǎo)彈及返回式衛(wèi)星等航天飛行器天線電氣系統(tǒng)中得到

2、廣泛應(yīng)用。耐高溫透波材料通常分為兩種：一種為無機(jī)材料，如氧化鋁、二氧化硅、玻璃陶瓷、氯化硅、氮化硼等；另一種為耐熱樹脂基纖維復(fù)合材料。無機(jī)材料在厘米波范圍內(nèi)能滿足雷達(dá)罩電氣性能的要求，使用性能良好。但對于毫米波(波長1—1000mm，頻率0.3～300GHz范圍的電磁波)則存在較大的缺點(diǎn)，如強(qiáng)度低、罩壁較厚等。因此隨著高載荷、高飛行速度戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的發(fā)展，多選用耐熱樹脂基纖維復(fù)合材料作透波材料。樹脂基纖維復(fù)臺材料具有優(yōu)良的電性能，介電常數(shù)(

3、g)和介電損耗(tgδ)都很小，而且具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ?，是?yōu)良的透波復(fù)合材料。透波復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維和樹脂基體構(gòu)成的，兩者的電性能好才能成型出電性能好的透波材料。通常增強(qiáng)材料的力學(xué)性能和介電特性均優(yōu)于樹脂基體，所以復(fù)合材料的透波性能主要取決于樹脂基體的性能。因此必須選擇具有優(yōu)良電性能的樹脂基體，同時(shí)樹脂要改性方法有與高性能熱固性樹脂共聚、熱塑性樹脂改性、新型環(huán)氧樹脂的合成及納米改性等。氰酸酯(CE)和雙馬來酰亞胺(BM

4、I)樹脂是用于改性環(huán)氧樹脂的兩種主要熱固性樹脂，均具有優(yōu)良的耐熱性和介電性能。CE改性EP樹脂通過醚化反應(yīng)降低體系極性基團(tuán)的含量，進(jìn)而提高固化物的介電性能。此外，CE自身優(yōu)異的性能以及EP與CE樹脂在體系中形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得CE改性EP體系具有比EP樹脂固化物更高的濕熱性能和抗沖擊性能。BMI改性EP一般是以二元胺作為載體。通過二元胺與BMI的擴(kuò)鏈反應(yīng)所得到的中間體與環(huán)氧基團(tuán)實(shí)現(xiàn)共聚，形成兼有兩者優(yōu)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。趙麗梅等采用該方法對

5、酚醛型EP進(jìn)行改性。研究結(jié)果表明，改性樹脂具有良好的力學(xué)性能，而熱穩(wěn)定性隨著體系中BMI含量的增加而增強(qiáng)。例如，當(dāng)體系中BMI含量分別為10％和35％時(shí)，改性EP體系分解15％的溫度由330℃提高到405℃。Leu用雙酚A和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制得短支鏈環(huán)氧樹脂SCER，并將三烯丙基異氰酸酯與BMI的反應(yīng)產(chǎn)物(TB)加入到SCER中，制得的改性EP樹脂具有優(yōu)良的綜合性能，且隨體系中TB含量的增加而增加。用于改性EP樹脂的高性能熱塑性樹脂主要有