复合材料-第二章-7.ppt

复合材料 第二章复合材料基体 Contents 六 高性能树脂 1 聚酰亚胺树脂 性能 热稳定性和氧化稳定性好耐辐射性能和介电性能好 不同类型聚酰亚胺的热稳定性 温度 oC 质量保留率 2h 1 缩聚型聚酰亚胺树脂 二酐二胺聚酰胺酸 聚酰胺酸的环化在高温下进行 聚酰胺酸的熔点接近环化反应的温度 沉析作用影响树脂的流动性 不适用于模压和层压成型工艺 环化时有小分子放出 很少用作复合材料的基体树脂 BTDA和各种芳香二胺合成的聚酰亚胺 单体的化学结构影响缩聚型聚酰亚胺树脂的热稳定性 2 加聚型聚酰亚胺树脂 端基带不饱和基团低相对质量聚酰亚胺 成型加工时通过不饱和端基进行固化 固化时无挥发性物质放出 双马来酰亚胺 BMI 树脂 加工性能好 耐热性和耐辐射性优于环氧树脂 马来酸酐 常见BMI单体的熔点 BMI树脂的性能 BMI树脂的改性 BMI树脂缺点 熔点高 溶解性差 成型温度高 固化物脆性大改性方法 烯丙基化合物共聚改性 芳香二胺化合物扩链改性 环氧树脂改性 热塑性树脂增韧改性 氰酸酯树脂改性 烯丙基化合物共聚改性烯丙基化合物与BMI单体共聚后的预聚物易溶于低沸点溶剂 黏附性好 稳定性好固化物耐热性好 韧性强 机械性能和介电性好 芳香二胺化合物扩链改性BMI Kerimid601E玻璃布复合材料的性能 环氧树脂改性BMI 改性后 工艺性能好 对增强材料的黏附力增强 韧性增强 耐热性降低 热塑性树脂增韧改性BMI 氰酸酯树脂改性 改性后 韧性 耐热性 耐水性 介电性 力学性 耐磨性 尺寸稳定性都比较好 降冰片烯封端聚酰亚胺树脂 PMR树脂 纳迪克二酸单甲酯 3 3 4 4 二苯甲酮四羧酸二甲酯 4 4 二氨基二苯基甲烷 不同温度热老化PMR 15聚酰亚胺复合材料的质量损失 HM S PMR 15复合材料的性能 乙炔封端聚酰亚胺树脂 热氧化稳定性 耐湿热性 介电性好 3 乙炔基苯胺 芳香二胺 芳香二酐 2 聚苯并咪唑 PBI 树脂 PBI热稳定性好 270 300oC长期使用 优良的低温性能 196oC不发脆 252oC力学性能好 介电性 耐辐射性 不燃性优良 合成 P143 PBI的热失重曲线 玻璃纤维增强的PBI树脂复合材料的力学性能 复合材料的高温弯曲强度 3 氰酸酯树脂 树脂的分子结构中含有二个或二个以上的氰酸酯官能团的 在热或催化剂作用下进行三环化反应 生成含有三嗪环的体型结构大分子氰酸酯固化物 Tg 240 290oC 介电损耗角正切值低 0 002 0 008 力学性能好 吸水率低 成型时收缩率低 177oC固化且无小分子放出 单体的合成 氰酸酯树脂的固化机理 金属盐和酚催化固化 金属离子将氰酸酯分子聚集在周围 酚羟基与金属离子周围的氰酸酯经亲核加成生成亚胺碳酸酯 继续与两个氰酸酯加成 最后闭环脱去一个分子形成三嗪环 酚 有机金属盐催化 氰酸酯树脂与其他树脂的力学性能比较 氰酸酯树脂的介电性能 4 聚苯乙烯吡啶 PSP 树脂 耐高温的热固性树脂 高温下力学性能和加工工艺都较好 燃烧时毒性低 降解产物主要是二氧化碳 合成 2 4 6 三甲基吡啶芳香二醛 固化条件对PSP树脂性能的影响 5 苯并环丁烯 BCB 树脂 合成 4 羧基苯并环丁烯 4 4 二氨基二苯甲烷 1 3 二氨基 4 6 二羟基苯 合成全碳氢二苯并环丁烯 二乙烯基苯二溴代苯 合成1 2 二 4 苯并环丁烯 乙烷 合成与炔基连接的二苯并环丁烯乙烷 苯并环丁烯树脂的性能 热变形温度高 玻璃化温度高 吸湿率低 复合材料成型工艺性好 固化时无小分子放出 作高性能复合材料的基体 苯并环丁烯树脂固化物的性能 6 聚醚醚酮 PEEK 性能 半结晶性聚合物 最高结晶度48 重均相对分子质量 2 3 3 5 104 吸水率0 15 热稳定性好 熔点334oC Tg143oC 热变形温度160oC 200oC以下使用寿命长达50000h 韧性好 断裂延伸率大于40 化学稳定性 阻燃性好 介电性能好用途 高性能复合材料的基体树脂 7 聚砜 PSF 和聚芳醚砜 聚砜的合成 聚芳醚砜的合成 二氯二苯基砜 双酚A的碱金属盐 芳磺酰氯 聚砜的性能 非结晶聚合物 熔融加工性好 耐氧化性好 耐辐射性好 热稳定性好 Tg143oC 热变形温度175oC 柔韧性好 机械强度高 三种商品聚砜的性能 8 聚苯醚 PPO 合成 2 氧化法 1 4 溴 2 6 二甲基酚氧银盐聚合法 性质 白色无定形粉末 密度1 06g cm3 相对分子质量6000 12000 耐热性好 软化点高于300oC Tg215oC 热变形温度190oC 热分解温度350oC以上 在120oC下长期使用 耐水性好 吸湿率低 尺寸稳定性好 9 聚苯硫醚 PPS 耐腐蚀性 耐热性 耐蠕变性 与增强材料的黏合性 介电性 阻燃性和加工性能好 240oC下长期使用 PPS的物理性能 PPS膜塑料的性