苯乙炔基封端PMR型聚酰亚胺树脂的制备与性能研究

使用2,3,3,′4′-联苯四酸二酐、对苯二胺和反应性封端剂4-苯乙炔苯酐,采用单体原位反应聚合法制备了设计分子量为1500的PMR型聚酰亚胺树脂PEPA-15。PEPA-15树脂溶液具有良好的室温储存稳定性,我们使用AR-2000流变仪对树脂的熔体加工性能进行了初步测试,树脂经过371℃固化后显示了优异的热稳定性,T300碳纤维增强的复合材料经371℃后固化后在动态热机械分析测试(DMA)中在450℃前储能模量没有明显变化。

耐371℃ PMR型含异构联苯结构的聚酰亚胺树脂及复合材料

采用活性单体原位聚合方法,由2,3,3',4'-联苯四甲酸二乙酯为芳香族二酸二酯、对苯二胺与间苯二胺混合物为芳香族二胺、降冰片稀二甲酸单乙酯为反应性封端剂制备了系列PMR型聚酰亚胺树脂。研究了树脂的化学结构及其计算分子量等对其成型工艺性能和耐热性能的影响规律。以优选树脂体系为基体与碳纤维复合制备的碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料表现出优良的耐热性能与力学性能,室温下,弯曲强度为1 560 MPa,弯曲模量为137 GPa,层间剪切强度为56 MPa,在370℃的高温下,其力学性能保持率大于50%。

耐371℃PMR—Ⅱ型聚酰亚胺树脂化学反应特性的研究

利用TGA、DSC、IR和DMTA等现代分析手段考察了PMR—Ⅱ型聚酰亚胺树脂KH— 30 5— 5 0A(长期使用温度达 371℃ / 10 0 0h)的化学反应特性。研究结果表明 ,该含氟的耐高温树脂在加热过程中发生了一系列复杂的化学反应 ,在 115℃～ 30 0℃之间进行了酰胺化和酰亚胺化反应 ,生成了聚酰亚胺预聚体 ;2 80℃～ 4 70℃该预聚体发生加成型的交联固化反应 ,且在 370℃～ 380℃之间固化反应最快。

HFBAPP/6FDA/BPADA含氟苯醚型聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(HFBAPP)为二胺单体,2,2′-双(3,4-二羧酸)六氟丙烷二酐(6FDA)和双酚A型二醚二酐(BPADA)为二酐单体制备了一系列HFBAPP/6FDA/BPADA含氟苯醚型PI薄膜。通过改变二酐单体比例,分析比较醚键与三氟甲基对PI薄膜综合性能的影响。结果表明:随着三氟甲基含量的升高和醚键含量的降低,HFBAPP/6FDA/BPADA含氟苯醚型PI薄膜的光学性能和热学性能提高,而力学性能下降,玻璃化转变温度最高可达247.3℃,800℃时的残炭率最高可达56.3%,可见光范围内的透光率最高可达88.2%,拉伸强度最高可达84.7 MPa。

共聚型聚酰亚胺树脂的成型工艺与性能研究

为改善热固性聚酰亚胺树脂的加工性,对聚酰亚胺树脂进行共聚改性,制备易于加工、热性能优异的聚酰亚胺树脂,并对其反应机理、固化动力学和成型工艺进行研究。通过红外测试和核磁^(13)C谱图分析树脂在热处理过程中的组成变化,得到该树脂粉末的最佳干燥温度为250℃;建立固化动力学方程,并得到不同温度条件下固化程度随时间的变化趋势,即在340℃保温100 min后固化达到100%。流变测试得到树脂最低熔体黏度为52.1 Pa·s,凝胶点在310℃保温28 min处,给真空排气等工艺保留充足的操作时间,加工窗口较宽。通过综合特性的表征分析,确定了树脂成型工艺,制备的共聚型聚酰亚胺树脂具有较好的加工性和热性能,玻璃化转变温度达到370℃。

航空发动机用PMR聚酰亚胺树脂基复合材料

较全面地综述了PMR聚酰亚胺树脂及其复合材料的制备、性能 ,并总结了其在航空发动机上的应用情况 ,分析了目前存在的问题 。

PMR型增韧聚酰亚胺的制备与性能研究

制备了系列PMR型聚酰亚胺基体树脂以及碳纤维增强复合材料(HFPI),系统研究了PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂及复合材料性能。制备的PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂溶液具有良好的储存稳定性,室温下可以存放4个月,不产生沉淀;PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂具有良好的成型性以及优异的热稳定性,热分解温度高达540℃、玻璃化转变温度达到290℃(DMA)、热膨胀系数在40~50ppm/℃之间、较低吸水率(1.0%~1.7%)、优异力学性能;用短切碳纤维增强HFPI,基体树脂与碳纤维具有良好黏附性,制备的复合材料除了具有良好加工成型性能外,更具有优异力学性能,拉伸强度高达107.3MPa,断裂伸长率为5.73%,弯曲强度和弯曲模量分别高达159.8MPa,6.11 GPa。

高韧性PMR聚酰亚胺复合材料树脂基体的研究

本工作以ＯＤＰＡ（３，３’，４，４’－二苯醚四酸二甲酯）取代ＰＭＲ－１５中的ＢＴＤＥ（３，３’，４，４’－二苯酮四酸二甲酯）即以ＯＤＰＡ、ＭＤＡ（４，４’－二胺基二苯甲烷）、ＮＥ（降冰片烯酸酐单甲酯）作为复合材料树脂基体（简称ＯＤＰＡ－ＰＭＲ），对纤维存在下的该树脂基体的反应性及其复合材料的制备和性能测试进行了研究，实验结果在明，同ＰＭＲ－１５相比，该树脂基体具有更优的反应性，该树脂基体复合材料具有更优的层间断裂韧性。

聚酰亚胺纤维的表面改性及其环氧树脂复合材料性能与界面破坏模式

针对聚酰亚胺(PI)纤维低表面能及PI纤维/环氧树脂复合材料界面性能差的问题,采用大气等离子体处理技术对PI纤维进行表面改性,以处理时间为变量,研究大气等离子体表面处理对PI纤维表面结构及PI/环氧树脂复合材料界面性能的影响。通过SEM研究等离子体处理对PI纤维表面介观形貌及其复合材料破坏模式的影响,采用动态接触角及丝束横向拉伸强度测试对等离子体处理前后的PI纤维与环氧树脂的浸润效果及界面性能进行表征,选取弯曲强度及层间剪切强度作为PI纤维增强复合材料力学性能考察项目。结果表明:大气等离子体表面处理能够改善PI纤维与环氧树脂的浸润及界面结合状态,处理时间为6 min的PI纤维丝束横向拉伸强度为16.05 MPa,提升近21%;PI/环氧树脂复合材料弯曲及层间剪切强度的增幅分别达36.41%及38.85%。大气等离子体改性能够对PI纤维表面形貌进行重构,优化PI纤维与环氧树脂复合效果,将PI纤维增强复合材料的破坏模式由界面破坏转变为纤维表面及皮层破坏。

裂解色谱法研究PMR型聚酰亚胺前体的反应过程

用裂解气相色谱法研究ＰＭＲ型聚酰亚胺前体在反应中的化学变化过程，以裂解产物醇和环戊二烯的生成率表示酰胺化或酰亚胺化及交联的程度，结果表明，酰胺化或酰亚胺化在５０℃以下不发生，在１８０～２２０℃完成，降冰片烯端基在１５０℃以下不发生交联反应，在２８０℃，１０～１８小时可完成交联反应。

ODPA/PMDA共聚PMR聚酰亚胺树脂

用ODPA取代PMR-15中的BTDA,并在二酐中加入PMDA,通过共聚方法合成了ODPA/PMDA-MDA共聚PMR聚酰亚胺树脂系列。通过试验对树脂的溶液粘度、工艺性能、固化后的热氧化稳定性和弯曲性能进行了表征,并探讨了树脂结构与性能的关系。实验结果表明:树脂溶液粘度随分子量增大而增大,随PMDA含量增加而减小;树脂的Tg随分子量增大而降低,随PMDA含量增大而升高;树脂的软化温度随分子量和PMDA含量的增大而提高;而树脂的热失重温度和弯曲性能变化则较复杂。

BTDE/PMDE共聚PMR聚酰亚胺树脂研究

根据分子结构决定性能的原理在PMR-15体系的基础上引入共聚单体PMDE,通过共聚方法合成了一系列BTDE/PMDE共聚PMR聚酰亚胺树脂。探讨了树脂粘度、冲击强度和热氧化稳定性与分子结构的关系规律,并对优化树脂体系通过TGA、DSC和DMTA等手段进行了表征。实验表明随着分子量的增大,树脂粘度增大,热氧化稳定性提高,冲击强度先增大后减小;随PMDE含量的增大,树脂粘度和冲击强度降低,热氧化稳定性提高。

JY-801聚酰亚胺树脂的成型加工与性能

对JY-801聚酰亚胺树脂的薄膜和模压板制品的成型工艺与性能进行了研究,其制品的主要性能指标均达到美国PI-2080的水平。

三维碳纤维机织物增强PMR型聚酰亚胺复合材料的成型与性能研究

使用PMR型聚酰亚胺预聚物溶液和三维碳纤维机织物预制件制作了三维机织物增强PMR型聚酰亚胺复合材料。通过对制备的PMR型聚酰亚胺预聚物的红外特征光谱(FT-IR)的分析和熔融流变性能的测试,设计优化了一种"两步浸渍热压法"制作三维机织物增强PMR型聚酰亚胺基复合材料,对复合材料的内部结构、热性能以及力学性能进行了表征与测试。

高度可溶性聚酰亚胺增韧萘型环氧树脂

利用"两步法"制备含有较大叔丁基基团的高度可溶性的聚酰亚胺(PI),用于增韧萘型环氧树脂(EBA)。采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表征了PI的结构,考察了PI在EBA中的溶解性和分散性,探讨了PI分子量及含量对体系固化性能、力学性能、热力学性能、热稳定性等的影响。结果表明,在无任何有机溶剂的情况下,不同分子量的PI可直接溶解于EBA中,PI的引入有效加速了整个体系的固化反应。热力学性能测试以及扫描电子显微镜分析表明该材料为均一相分布。EBA/PI复合材料的力学性能明显高于EBA,其中引入质量分数3%的PI (数均分子量19 119),可使EBA的冲击强度从10.5 kJ/m^(2)提升到18.2 kJ/m^(2)。PI改性剂的引入不会导致EBA的热性能下降,甚至能提高玻璃化转变温度。

高强型聚酰亚胺纤维增强热塑性树脂基复合材料防弹性能研究

采用S35高强型聚酰亚胺(PI)纤维作为增强体,热塑性树脂作为基体,采用热压工艺制备了织物结构和正交单向无纬(UD)结构复合材料靶板,通过弹道极限速度测试和背部变形测试,研究了增强体结构和界面结合强度对PI纤维增强热塑性树脂基复合材料防弹性能的影响。结果表明:高强型聚酰亚胺纤维表现出了优异的防弹性能;UD结构靶板更适用于防铅芯弹;织物结构靶板更适用于防破片;当界面剥离强度由5.45N/cm提高到26.44N/cm时,剥离后界面处的纤维表面形貌的破坏程度逐渐增加。当侵彻体为5.6g铅芯弹时,随着界面剥离强度的提高,复合材料靶板的防弹性能呈现出先提高后降低的趋势;并且靶板的背部变形逐渐减小,进一步证明了界面结合强度对复合材料靶板防弹性能的影响。

RTM成型用聚酰亚胺树脂及其复合材料研究进展

聚酰亚胺复合材料因其优异的耐高温性能和机械性能,在航空航天领域获得了广泛应用,但复杂、高成本的热压罐成型工艺难以满足聚酰亚胺树脂基复合材料快速加工成型,限制了其进一步的应用。本文综述了适用于树脂传递模塑成型(RTM)技术的聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究现状与发展趋势,重点论述了苯乙炔基封端的聚酰亚胺树脂及其复合材料的国内外研究情况,提高RTM技术成型聚酰亚胺树脂及其复合材料耐温等级的同时保持低充模黏度和高韧性将会是重要的发展方向。

纤维增强PMR型聚酰亚胺复合材料研究概况

自20世纪70年代开始,国内外相继开展了PMR型热固性聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究工作。截止目前,纤维增强PMR型聚酰亚胺复合材料最高使用温度可达450℃。介绍了聚酰亚胺树脂的改性方法与纤维增强PMR型聚酰亚胺复合材料成型工艺及其发展现状,并对其未来发展趋势进行了展望。

聚酰亚胺树脂研究与应用进展

聚酰亚胺树脂是一种耐热性高、介电性能优异、机械强度良好的高分子材料。本文中主要介绍了聚酰亚胺树脂近几年的研究与应用进展情况。包括 :用新的合成方法引入特征元素或基团 ,制备出性能优异或具有某种特色功能的新型聚酰亚胺树脂 ;聚酰亚胺树脂在复合材料中的应用进展 ;聚酰亚胺树脂在微电子工业中的应用进展 ;并且提出了聚酰亚胺树脂的发展方向。