论文部分内容阅读
联苯型腈基树脂(又称联苯型邻苯二甲腈树脂)作为一种高性能热固性树脂,主要是通过分子结构上的腈基成环聚合形成稳定的高分子网状结构,具有突出的耐热性能、力学性能、阻燃性、防潮性等特点,应用于航空航天、船舰、电子等领域。当今的先进热固性树脂主要有氰酸酯、苯并噁嗪、聚酰亚胺以及邻苯二甲腈树脂。氰酸酯和苯并噁嗪具有低温固化和易加工的特点,但是因为其醚键的影响导致其玻璃化转变温度大多不高于300℃。聚酰亚胺树脂因为其高的加工温度而限制了其应用。近几十年来,联苯型邻苯二甲腈树脂因其优异的特性被广大学者所研究,但是它自身仍具有缺陷,最主要的问题有:(1)邻苯二甲腈树脂主要是以刚性结构为主体的树脂,固化交联后脆性大;(2)加工窗口温度窄,熔融温度高导致胺类催化剂利用率不高,这些问题一定程度上限制了联苯型邻苯二甲腈树脂的应用。本论文中主要从上述问题为出发点,通过热塑性树脂增韧、分子设计、树脂共聚等来对联苯型邻苯二甲腈树脂进行改性。具体的方法如下:(1)本文提出将羟基封端聚芳醚腈(PEN-OH)特种高分子作为增韧体,对联苯型腈基树脂(BPh)进行增韧改性研究,解决其质脆的问题。研究表明固化温度的不同导致羟基封端的聚芳醚腈对邻苯二甲腈的不同影响,但是对联苯型腈基树脂都起到了增韧且增强的作用,为增韧研究提供了一个思路。(2)本文通过分子结构的设计,将柔性基团引入双邻苯二甲腈结构,合成了一种芳醚腈链段n=1的联苯型双邻苯二甲腈树脂(简称为EN-BPh),该低聚物的具有较低的熔点(150℃)和较低的固化反应速率。解决联苯型腈基树脂单体熔点高的问题。(3)二元芳胺类固化剂催化腈基树脂,其分解温度低,在高温作用下分解会造成树脂内部结构出现缺陷,对力学性能会造成一定影响。针对以上问题,在本文中利用本实验室合成的一种含苯并噁嗪邻苯二甲腈树脂(BA-Ph)对EN-BPh进行改性共混,通过研究表明该共聚树脂体系在120℃具备较低的黏度,加工窗口温度为60℃,具有良好的加工性能。(4)制备EN-BPh/BA-Ph为基体的玻璃纤维复合材料层压板,并对其弯曲力学性能、动态力学性能、吸水性、介电性能进行了表征。结果表明EN-BPh/BA-Ph/GF55的复合材料层压板表现出优异的力学性能和动态力学性能。