适用于RTM成型聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA),2,3,3′4′-联苯四酸二酐(a-BPDA),1,4-双(4′-氨基-2′-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)和1,4-对苯二胺(p-PDA)合成了两种苯乙炔苯酐封端的聚酰亚胺低聚物PI-1和PI-2,并对低聚物的熔体粘度稳定性和热性能等进行系统研究。实验结果表明:采用热亚胺化方法制备的低聚物具有很高的产率(>99%);PI-1低聚物在280℃时表现出低的熔体粘度(<1Pa.s)和良好的熔体粘度稳定性,可用于RTM成型工艺制备树脂基复合材料;PI-1和PI-2低聚物经371℃固化后显示了优异的热性能,玻璃化转变温度超过400℃(DMA法,tanδ值),5%热失重温度超过520℃。

短切石英纤维/聚酰亚胺复合材料的制备与性能

采用湿法混合工艺制备了短切石英纤维增强的PMR型聚酰亚胺复合材料模塑粉,使用热模压一次成型技术制备了聚酰亚胺树脂基复合材料,对复合材料的性能进行了系统研究。研究结果表明:短切石英纤维增强的复合材料具有优异的热性能和良好的力学性能,纤维含量对复合材料玻璃化转变温度和热失重温度影响不大,对材料的力学性能影响显著。复合材料具有优异的介电性能,在1 kHz^18 GHz宽频范围内具有稳定的介电常数和介电损耗。

耐高温聚酰亚胺材料研究进展

综述了耐371℃及以上高温聚酰亚胺材料的国内外研究现状与发展趋势,着重对以PMR-Ⅱ树脂为基础的聚酰亚胺材料的化学结构设计与制备方法,以及化学结构与综合性能之间的关系进行介绍。

含三氟甲基聚酰亚胺的合成与性能研究

通过在4，4＇-二氨基二苯醚（4，4＇-ODA）单体中引入三氟甲基合成了一种新型二胺单体2．三氟甲基-4，4’-二氨基二苯醚（3FODA），该单体具有良好的溶解性和高的反应活性，使用3FODA替代4，4＇-二氨基二苯甲烷（MDA）制备了PMR热同性聚酰亚胺树脂．树脂溶液高浓度低粘度，具有室温下良好的储存稳定性；树脂具有很好的加工性能，成型后的模压件显示了优异的热性能和耐热氧化稳定性，玻璃化转变温度在336～379℃之间；此外树脂具有较好的电性能和较低的吸水率．

含氟苯乙炔苯胺封端聚酰亚胺的合成与性能研究

设计并合成了一种含氟苯乙炔苯胺封端剂4-苯乙炔基-3-三氟甲基苯胺(3FPA),使用3FPA与4,4′-(六氟异丙基)双邻苯二甲酸二酐(6FDA)和对苯二胺(p-PDA)制备了计算分子量为5000的聚酰亚胺树脂3FPA-PI-50,并对树脂溶液、树脂模塑粉和树脂模压件的制备与性能进行了研究,实验结果表明3FPA-PI-50树脂溶液具有良好的储存稳定性,成型后树脂具有优异的热性能和热氧化稳定性,后固化后树脂玻璃化转变温度为404℃,5%热失重温度大于530℃.此外树脂具有低的介电常数和吸水率.

4-苯乙炔基苯胺封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用4-苯乙炔基苯胺(4-PEA)作为反应性封端剂,和3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA),3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA),1,4-双(4′-氨基-2′-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)和3,4′-二氨基二苯醚(3,4-′ODA)反应合成了系列4-苯乙炔基苯基封端的聚酰亚胺低聚物,对低聚物的化学结构、热性能和熔体粘度以及固化后树脂的热性能等进行了研究.实验结果表明,低聚物均具有一定的结晶性,含有ODPA的聚酰亚胺低聚物较之含有BPDA的低聚物具有更低的熔体粘度,且出现最低熔体粘度的温度更低;固化后的树脂表现出良好的热性能,含有BPDA的树脂具有更高的玻璃化转变温度;系列低聚物中二胺单体的比例对于低聚物的熔体粘度和固化后树脂的热稳定性有一定影响.

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。

KH-308聚酰亚胺及其复合材料的研究

文摘通过分子组合技术设计并合成的PMR型聚酰亚胺KH-308,室温下具有良好的储存稳定性,使用AR 2000流变仪对其成型工艺性进行了研究,树脂固化后的储能模量拐点高于360℃,冲击强度大于20J/cm2。碳纤维增强的树脂基复合材料在250、288和320℃具有良好的热氧化稳定性,在320℃,经过500 h后热氧化失重≤3%;复合材料在120℃、0.2 MPa的水中具有很好的湿热稳定性,湿热老化后复合材料的热性能和力学性能变化很小。短切碳纤维增强的复合材料具有良好的力学性能、干摩擦和水环境下良好的摩擦学性能,石英纤维增强的复合材料具有宽频范围内稳定的介电常数和介电损耗。

苯乙炔基封端聚酰亚胺材料研究进展

在过去二十年中,芳香族聚酰亚胺材料得到越来越广泛的应用,其中苯乙炔基封端的聚酰亚胺材料因其优异的性能成为目前耐高温聚合物材料研究的热点。本文综述了苯乙炔基封端聚酰亚胺材料的研究现状与发展趋势,着重对材料的化学结构设计与制备方法、以及化学结构与性能之间的关系进行介绍。

苯乙炔基封端聚酰亚胺低聚物的合成与性能研究

使用苯乙炔苯酐(PEPA),2,3,3 ′4′-联苯四酸二酐(a-BPDA),1,4-双(4′-氨基-2′-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)和1,4-对苯二胺(p-PDA)合成了设计分子量为1250的低聚物.通过核磁氢谱(1H-NMR)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MOLDI-TOF-MS)和红外光谱(FT-IR)对其化学结构和组成进行了表征;使用红外光谱对低聚物的固化特性进行了初步研究;考察了低聚物高温下的熔体粘度稳定性.研究结果表明低聚物是多组分混合物,混和二胺中对苯二胺具有更高的反应活性;苯乙炔基的固化交联反应速度在280℃时很慢,在371℃时非常迅速;低聚物在250～280℃时具有很好的熔体粘度稳定性,更高的温度下熔体粘度稳定性下降.

适用于RTM成型聚酰亚胺材料研究进展

综述了适用于RTM成型耐高温聚酰亚胺材料的研究进展,主要包括降冰片烯酸酐(NA)封端的PMR聚酰亚胺树脂和使用苯乙炔基封端剂合成的酰亚胺低聚物,在这其中采用苯乙炔基封端剂合成的酰亚胺低聚物具有低的熔体粘度和良好的熔体稳定性,固化交联后的聚合物及树脂基复合材料具有良好的热性能和力学性能。本文介绍了上述聚合物化学合成、结构与性能之间的关系,并对适用于RTM成型耐高温聚酰亚胺材料的应用进行了简单介绍。

耐316℃聚酰亚胺研究进展

综述了第一代耐316℃聚酰亚胺的研究发展状况,对该类材料的化学结构、组成、制备以及结构与性能之间的关系等进行了介绍。

4-苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)、3,4′-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)和反应性封端剂4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)合成了设计分子量为5000的系列苯乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物,并使用XRD、DSC、TGA、FT-IR、DMA和流变仪等对低聚物的化学结构、热性能和熔体性能,固化后树脂的热性能和力学性能进行了测试.研究结果表明基于ODPA的低聚物具有低的熔体粘度和良好的熔体粘度稳定性,固化后的树脂具有很高的热失重温度,较高的玻璃化转变温度以及良好的力学性能尤其是高的断裂伸长率(>10%);基于BPDA的低聚物具有一定的结晶性,其结晶熔融温度与苯乙炔基固化交联温度相近,影响了材料的成型工艺性能.

苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺低聚物的合成与性能

文摘将4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)和3,3,’4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA),与3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)和1,4-双(4’-氨基-2’-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)或1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)混合物通过高温缩合聚合反应合成了两种苯乙炔苯酐封端的聚酰亚胺低聚物PI-1和PI-2,对其熔体黏度、热行为及固化物的热性能等进行了研究。实验表明,PI-1和PI-2低聚物在280℃时具有低的熔体黏度(<1 Pa.s)和良好的熔体黏度稳定性;经371℃固化后形成的纯树脂固化物具有优异的耐热性能,5%热失重温度超过520℃,Tg超过330℃,有望成为适用于RTM工艺的复合材料基体树脂。

高性能聚酰亚胺材料的研究进展

聚酰亚胺材料具有许多其他高分子材料所不具备的优异性能,在航天、航空、空间技术领域具有重要的应用前景,本文主要报道中国科学院化学研究所近年来在聚酰亚胺材料领域的研究进展,主要包括(1)耐高温聚酰亚胺基体树脂及其复合材料;(2)耐高温聚酰亚胺超级工程塑料;(3)耐高温聚酰亚胺结构粘结剂等。

纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦学行为

本文研究了碳纤维、玻璃纤维及石英纤维增强的PI复合材料在干摩擦和水环境下的摩擦磨损行为。研究表明,碳纤维增强PI复合材料在两种摩擦条件下的摩擦系数和磨损率都随碳纤维含量的增加而不断降低。而玻璃纤维和石英纤维增强PI复合材料的摩擦系数和磨损率则随纤维含量的增加而增大。材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导,相同纤维种类和含量增强PI复合材料在水环境下的磨损率均较干摩擦下的低,这主要归因于摩擦副表面吸附或存留的水分的边界润滑作用。

芴基取代耐高温聚酰亚胺的合成与性能

合成了同时含有芴基以及醚键的二胺单体,9,9-双(4-胺基苯氧基苯基)芴(BAOFL),并对其进行熔点、红外以及核磁表征。结果表明,该单体具有很高的纯度。分别采用3,3,′4,4′-联苯四甲酸二酐(sBPDA)以及2,3,3,′4′-联苯四甲酸二酐(aBPDA)与BAOFL聚合,通过热亚胺化法以及化学亚胺化法分别制备聚酰亚胺(PI)。研究芴取代基对PI耐热性能、溶解性能以及光学性能的影响。结果表明,引入芴取代基可以显著提高PI树脂在有机溶剂中的溶解性能以及在可见光区良好的透明性。同时,PI具有良好的耐热稳定性,玻璃化转变温度超过280℃,氮气中起始热分解温度超过500℃。

高性能聚酰亚胺材料的研究进展

介绍了中国科学院化学研究所近年来在聚酰亚胺材料领域的研究进展，主要包括：1）三代耐高温聚酰亚胺基体树脂及其复合材料（耐温分别达到316℃、371℃、426℃）；2）2类耐高温聚酰亚胺超级工程塑料（长期使用温度可达310～320℃及340～360℃；3）耐高温聚酰亚胺结构粘结剂（耐温300℃以上）等。

有机可溶性高折射率聚酰胺酰亚胺的合成与性能

采用含硫二胺1,4-双(4-氨基苯硫基)苯(2SPDA)与偏苯三酸酐反应制备了一种含硫二酸化合物1,4-双(4-三甲酰亚胺基苯硫基)苯(BTPB).以此二酸为原料与两种高硫含量二胺单体,4,4′-双(4-氨基苯硫基)二苯硫醚(3SDA)以及2,7-双(4-氨基苯硫基)噻蒽(APTT)通过高温缩聚法制备了两种聚酰胺酰亚胺(PAI).制备的PAI在室温下可溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中.PAI薄膜的起始热分解温度(T5%)超过440℃,玻璃化转变温度(Tg)大于190℃.PAI薄膜在波长大于500nm的可见光区具有良好的透明性.此外,PAI薄膜的折射率大于1.73,双折射小于0.04.

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。