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航空航天、电子微电子以及机电大功率化的飞速发展,对材料的耐高温性提出了更高的要求。双马来酰亚胺树脂既具有类似环氧树脂的易加工性,又有接近聚酰亚胺的耐高温性,在航空航天、电子信息等领域得到了广泛应用。但是双马来酰亚胺单体本身固有的缺点,如单体溶解性差,树脂制备的预浸料僵硬无粘性,固化及后固化温度高,固化物脆性高韧性差等,制约了其应用。
本论文主要研究了新型改性双马来酰亚胺树脂的性能,具体研究内容和结果如下:
1.将不同烯丙基化程度的烯丙基酚醛与双马单体预聚,研究了烯丙基与双马单体的比例、烯丙基化程度等因素对改性双马树脂性能的影响。结果表明,烯丙基酚醛的烯丙基化程度相同时,双马加入比例越大,改性树脂的玻璃化温度越高;相同玻璃化温度下,烯丙基酚醛树脂的烯丙基化程度越低,改性双马树脂的韧性越好。
2.研究了催化剂对降低双马树脂固化温度的作用。将不同种类的催化剂和引发剂加入到重排烯丙基酚醛改性双马树脂中,找到了一种能有效降低双马树脂固化温度的催化剂—三苯基膦;通过差示扫描量热(DSC)法考察了三苯基膦对降低双马树脂固化温度的作用,并计算了改性树脂的固化反应动力学参数。研究结果表明,三苯基膦可以有效降低双马树脂的固化反应温度,改性后双马树脂的固化温度由244℃降低至117℃。
3.首次将间氨基苯乙炔与双马单体预聚,得到了室温下可流动的树脂预聚体。改性树脂在丙酮等普通溶剂中具有良好的溶解性及稳定性,由该树脂制备的预浸料粘度适中,满足了模压工艺;树脂在80℃时粘度即可降至200 mPa·s,且长时间内粘度稳定,适用于RTM工艺;树脂在150-200℃即可完成固化与后固化,固化温度较传统的二烯丙基双酚A改性双马树脂低;树脂固化物具有良好的热性能,玻璃化温度达到372℃,5%失重温度为407℃。
4.测定了上述树脂浇铸体及复合材料的力学性能。结果表明:树脂复合材料的力学性能良好,高温下有较高的保留率。