烯丙基醚化酚醛树脂/双马来酰亚胺共聚物性能的研究

研究了烯丙基醚化酚醛树脂（ＡＥＮｓ）与双马来酰亚胺（ＢＭＩ）共聚物的热稳定性、力学性能和电性能。结果表明，当使用醚化程度为５０％左右的ＡＥＮ时，共聚物的综合性能较好。这种共聚物在空气中的开始失重温度为３５７℃，在氩气中８００℃时的炭化产率为３８．３％。用该共聚物制成的玻璃布层压板在室温下的弯曲强度为３９６ＭＰａ，于２５０℃老化２００ｈ后，弯曲强度保持９６％。层压板的体积电阻率在室温下为３．１５×１０１４Ωｃｍ，在１８０℃下为５．１３×１０１３Ωｃｍ。

加成型酚醛改性双马树脂及其复合材料性能

双马来酰亚胺(BMI)树脂因其优异的性能已在航空航天、电子和其他工业领域获得应用,为满足其在高速飞行器结构件中需求,用加成型酚醛树脂改性BMI体系以改善其热-力学性能。通过Williamson醚化反应合成了炔丙基醚化酚醛树脂(PN)和烯丙基醚化酚醛树脂(AN),采用熔融共混法分别与N,N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺(BDM)和2,2’-二烯丙基双酚A(DABPA)树脂体系(BD)共混,制备了三元热固性树脂:PN改性BD(BDPN)和AN改性BD(BDAN)。研究了两种加成型酚醛树脂改性的BD树脂体系的加工工艺性和固化行为的变化,并对改性前后固化树脂及其复合材料的热、力学性能进行了研究。结果表明:共混树脂体系都在极性溶剂中有好的溶解性,加工窗口都有50℃以上。BDPN和BDAN固化反应只有一个放热峰,最高放热峰值温度比BD树脂低。用FTIR跟踪验证了BD、BDPN和BDAN树脂体系发生的Ene、DielsAlder、Claisen重排和炔基与马来酰亚胺环的聚合反应。PN热氧稳定性好,改性的BDPN固化树脂空气中质量损失5wt%的温度(Td5)高于400℃,800℃残留率(Yr800℃)由3.7%提升至23.1%。BD、BDPN和BDAN固化物的极限氧指数(LOI)分别为30.2%、32.5%和31.0%,都属难燃材料。BDPN和BDAN树脂浇铸体冲击强度和弯曲模量分别提高了19%和30%,但弯曲强度都因交联密度的下降而有所下降。BDPN和BDAN固化物的吸水率都低于BD树脂,沸水中40 h时BDPN和BDAN分别比BD树脂降低了8.6%和14%。室温下T300碳纤维增强BDAN复合材料(T300CF/BDAN)弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度(ILSS)高于BD基复合材料;200℃下T300CF/BDPN的弯曲强度达575 MPa,保留率高达98.6%。炔丙基醚化酚醛树脂改性双马来酰亚胺树脂体系有望应用于耐200℃的复合材料结构件,为耐热双马来酰亚胺树脂的制备提供新的途径。