通过与苯乙烯共聚改善含硅芳炔树脂及其复合材料性能

含硅芳炔树脂(PSA)/石英纤维(QF)复合材料是极具潜力的新型耐高温透波材料,但由于PSA树脂质脆、极性低,加上石英纤维表面光滑,导致两者间界面粘结弱,突出表现为复合材料层间性能(如层间剪切强度)低。本文采用苯乙烯(ST)对含硅芳炔树脂进行改性,通过ST与PSA分子间发生共聚反应,降低体系的交联密度,均匀化其交联网络结构,提高树脂抗压损伤阻抗,最终达到了改善PSA基复合材料层间剪切强度的目的。通过DSC、TG、DMA等手段测试和表征了改性前后PSA树脂及其复合材料的固化反应性能、流变性能、耐热性能、介电性能和力学性能等,结果表明:添加苯乙烯不会影响PSA树脂的固化规律和工艺。随着ST添加量的增加,改性PSA树脂的耐热性有所下降,但其失重5wt%温度Td5均接近500℃,远高于应用要求的350℃。改性后复合材料保持了良好的介电性能,介电常数为3.09,损耗因子tanδ为2×10^(−3);在保持较高弯曲强度的同时,改性后复合材料层间剪切强度得到显著提升。当ST质量比为15%时,QF/PSA-15ST在室温下的层间剪切强度提高了53.0%,350℃下提高了98.3%;350℃下层间剪切强度保留率为78.3%,高于改性前的60.4%。