论文部分内容阅读
芳香族聚酰亚胺材料由于具有优异的耐高温性能、良好的机械性能和丰富的功能性,在航空航天、微电子封装等领域有着重要的应用。但是科技的进一步发展对聚酰亚胺材料提出了更高的要求,如何改善聚酰亚胺材料的成型加工性能是目前研究的重点,本研究以改善热固性聚酰亚胺材料的成型加工性能为目的,对PMR聚酰亚胺树脂基体及其复合材料和苯乙炔基封端的酰亚胺进行了系统研究,本论文的主要内容包括:
1.从分子设计角度出发,采用1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯(6FBAB)和对苯二胺(p-PDA)作为共聚二胺,代替PMR-15中有潜在致癌性的二胺单体二氨基二苯甲烷,通过改变共聚二胺的比例,制备了一系列新型的聚酰亚胺树脂,研究了共聚二胺的比例对树脂的成型加工性能、热性能及力学性能的影响,结果表明树脂具有优良的成型加工性能,树脂模压件具有较高的Tg,在此基础上制备了具有良好力学性能的碳纤维增强的复合材料。
2.为了进一步提高材料的耐热性能,使用异构的a-BPDA,制备了一系列热固性聚酰亚胺树脂,研究了树脂的化学结构及其设计分子量对树脂熔融性能、热性能的影响,树脂具有良好的加工性,并制备了碳纤维增强的复合材料,复合材料具有高的Tg,其储能模量拐点温度达到398℃,在室温和高温下均表现出优良的力学性能,370℃下力学性能的保持率大于50%。
3.为了提高热固性聚酰亚胺的韧性,用6FBAB作为二胺单体,通过改变设计分子量制备了六种热固性聚酰亚胺树脂,设计分子量在1500~5000g/mol,系统研究了设计分子量对树脂熔融性能、固化产物热性能以及力学性能的影响,结果表明树脂的韧性比 PMR-15有了大幅提高,在此基础上制备了碳纤维增强的复合材料,其在室温、232℃和260℃下显示出良好的力学性能。
4.合成了一系列苯乙炔封端的酰亚胺化合物,这些化合物具有高的熔点,熔融后显示出极低的熔体粘度(低于0.1Pa.s),固化后的材料具有高的耐热性。制备了两种聚合度为1的酰亚胺低聚物,基于柔性二胺的低聚物具有宽的加工窗口,固化后树脂具有较好的耐热性(tanδ为320℃)。此外研究了酰亚胺化合物的共混对性能的影响。