【摘 要】
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马来酰亚胺树脂（Maleimide,简称MI）是以马来酰亚胺基为活性端基的一类化合物,因其具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性、良好的力学性能和尺寸稳定性,被用作先进树脂复合材料的基体树脂,广泛应用于航空航天、机械、电子等工业领域中。但未改性的马来酰亚胺树脂存在熔点高、溶解性差、固化和后处理温度高、固化后韧性差等缺点,不能完全满足加工工艺和使用性能的要求,故需要对其进行改性。二烯丙基
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马来酰亚胺树脂（Maleimide,简称MI）是以马来酰亚胺基为活性端基的一类化合物,因其具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性、良好的力学性能和尺寸稳定性,被用作先进树脂复合材料的基体树脂,广泛应用于航空航天、机械、电子等工业领域中。但未改性的马来酰亚胺树脂存在熔点高、溶解性差、固化和后处理温度高、固化后韧性差等缺点,不能完全满足加工工艺和使用性能的要求,故需要对其进行改性。二烯丙基双酚A（DABPA）改性是众多改性方法中较为成功的一种增韧改性方法,然而其结构上的羟基对介电常数（Dk）和介质损耗（Df）将产生不利影响,在电气性能要求较高领域将受到限制。本论文以二烯丙基双酚A（DABPA）、三甲基氯硅烷（TMSCl）和三苯基氯硅烷为原料,合成了两种新型低介电增韧改性剂三甲基硅二烯丙基双酚A（MeSi-DABPA）和三苯基硅二烯丙基双酚A（PhSi-DABPA）,并对其固化动力学、增韧效果以及材料的应用性能进行了探讨。具体研究内容如下:1、分别使用三甲基氯硅烷和三苯基氯硅烷与DABPA在冰水浴条件下,成功合成了MeSi-DABPA和PhSi-DABPA两种二烯丙基双酚A衍生物,并借助红外光谱和氢核磁共振对两种产物结构进行了表征。2、对MeSi-DABPA的合成条件进行优化,筛选出合成的最佳条件为:DABPA和TMSCl按照物质的量之比为1:2.8,反应总时间为12h,以吡啶为缚酸剂,所得产品收率为87.62%。3、通过非等温DSC法研究了马来酰亚胺树脂（DFE950）/DABPA、DFE950/MeSi-DABPA、DFE950/PhSi-DABPA三种体系的固化动力学,由得到的参数计算出固化温度、表观活化能、指前因子和反应级数,求得反应的固化动力学方程,确定了复合物的固化工艺。三种体系的固化动力学活化能为84.02kJ/mol、88.56kJ/mol和92.18kJ/mol,略有提高但差别不大。三种体系的热降解动力学活化能分别为197.23kJ/mol、324.0kJ/mol和173.19kJ/mol。4、DFE950/DABPA、DFE950/MeSi-DABPA、DFE950/PhSi-DABPA样品的介电性能、热失重和溶解性能分析结果表明:DFE950/MeSi-DABPA、DFE950/PhSi-DABPA两种体系的Dk和Df分别为2.946和0.00456,2.835和0.00372,较DFE950/DABPA体系3.052和0.00521有所降低,这表明羟基的消除和硅元素的引入达到了改善介电性能的目的;三种体系的800℃热残碳率都在47.5%以上,热稳定性良好;预聚物在N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）,甲苯等溶剂中有良好的溶解性。5、分别对DFE950、DFE950/DABPA、DFE950/MeSi-DABPA、DFE950/PhSi-DABPA采用浇筑模式制备样品,测试力学性能。四种样品的冲击强度为1.64kJ/m~2、2.82kJ/m~2、2.15 kJ/m~2、1.66 kJ/m~2;弯曲强度为23.2MPa、43.6MPa、27.1MPa、30.4MPa,表明烯丙基改性剂对DFE950有增韧增强作用。
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