苯并噁嗪树脂烧蚀性能的初步研究

对苯并嗪树脂作为烧蚀树脂的应用进行了研究。采用TGA对四种中间体固化树脂的成碳率进行了测量 ,表明含有多个嗪环的PBOZ中间体和含有两嗪环的MDABOZ固化树脂和DRBOZ固化树脂成碳率较高 ,达到 60 %以上 ,而含有一个嗪环的SRBOZ固化树脂的成碳率相对较低。在以SRBOZ中间体为主体的树脂体系中引入MDABOZ中间体、DRBOZ中间体和APPFBOZ中间体后树脂体系的粘度较低而其固化产物的交联密度明显提高 ,成碳率达到 60 %以上。小发动机烧蚀试验表明PBOZ固化树脂的耐烧蚀性能较好 ,能够作为烧蚀树脂 ;

适用于RTM成型的新型耐烧蚀苯并噁嗪树脂的研究

在低黏度的双环苯并噁嗪中间体(B-BOZ)中加入一种新型的多官能基单环苯并噁嗪(AS-BOZ)或一种交联剂(TPA),复配制得了一种适用于RTM成型的新型耐烧蚀苯并噁嗪树脂,对树脂体系的黏度及固化物的热稳定性、力学性能、残碳率及碳的形貌进行了研究。结果表明,无论是AS-BOZ还是TPA的引入都使得双环苯并噁嗪体系黏度降低,同时提高体系的交联密度,使固化物的Tg和残碳率都大幅度提高。其中BA2-1固化物的Tg为250℃,800℃下氮气中残碳率为68%,质量烧蚀率为23.3 mg/s;BT2-1固化物的Tg为240℃,800℃下氮气中残碳率为70%,质量烧蚀率为20.1 mg/s,两体系高温下均能得到致密的碳层结构。

RTM酚醛树脂研究进展

根据国内外酚醛树脂的研究现状 ,从树脂的合成、主要特征、工艺和性能等方面介绍了几种RTM酚醛树脂酚三嗪树脂、苯并嗪树脂、双马改性酚醛树脂和PAA树脂 ,同时指出了各种树脂的优缺点。

高性能烧蚀材料用酚醛型氰酸酯的合成与表征

本文制备了具有较低分子量、基本不含游离酚的线型酚醛树脂,在此基础上合成了酚醛型氰酸酯,并运用场解吸质谱、红外、热重分析等手段对产物进行了相关组成和性能方面的表征。研究结果表明,所制备的酚醛型氰酸酯具有低的杂质含量、高的烧蚀残碳率,适合于高性能烧蚀材料的树脂基体。

新型酚醛树脂基耐烧蚀复合材料的性能研究

本文采用GPC和TG对高残碳酚醛树脂(HCYPR)和硼酚醛树脂(BPR)的分子量及其分布、热失重特性进行了表征和对比。同时对比了S-2GFC/HCYPR和S-2GFC/BPR的力学性能和烧蚀性能。研究结果发现:与HCYPR相比,BPR的分子量更小,分布宽度更窄,与增强体的浸润性更好;BPR的800℃残碳率高于HCYPR;S-2GFC/HCYPR的质量烧蚀率要大于S-2GFC/BPR,但线烧蚀率小于后者。S-2GFC/BPR比S-2GFC/HCYPR强度的提高百分数从59.4%到73.9%不等,其中压缩强度提高了73.9%;模量的提高百分数从27.5%到31.9%不等,其中弯曲模量提高了31.9%。

耐烧蚀酚醛树脂的研究进展

从酚醛树脂(PF)的改性和合成新型结构的PF两方面讨论了PF用作耐烧蚀材料的研究进展。其中PF的改性主要包括有机硅改性、重金属改性、钼酸改性、硼酸改性及胺类改性等;而合成新型结构的PF种类主要有马来酰亚胺官能线形PF、烯丙基官能线形PF、烯丙基-双马来酰亚胺官能线形PF、酰亚胺的酚三嗪树脂、酚三嗪树脂及炔基官能PF等。

烧蚀材料与耐烧蚀酚醛树脂

综述了烧蚀材料的概况，介绍了航天飞行器和固体火箭发动机采用的三种隔热方法。烧蚀法是最广泛应用的一种方法，纤维增强塑料作为烧蚀材料在吸热效果上具有显著的优越性。文中对烧蚀材料的类型，使用原则和评价方法作了说明。对烧蚀材料中的高聚物的烧蚀性能作了对比，结果表明：酚醛树脂具有较好的综合烧蚀性能。对检索到的烧蚀酚醛树脂的文献作了分类和简要介绍，说明了烧蚀用高聚物的发展方向及作者本人在烧蚀酚醛树脂方面的进展。

高成碳RTM酚醛树脂及其法向增强烧蚀材料性能研究

针对树脂传递模塑工艺(RTM)对于可用树脂的要求,研究了适用于RTM工艺的高成碳RTM酚醛树脂的相关性能,表征了高成碳RTM酚醛树脂的分子结构,分析了树脂的流变特性、树脂成碳率以及RTM工艺适用性。为了进一步制备层间性能优异的树脂基烧蚀材料,选用2.5D碳纤维编织预制体为增强材料,以RTM工艺制备了2.5D编织碳纤维增强RTM酚醛树脂烧蚀材料,研究其孔隙率、层间剪切强度等性能。研究结果表明,高成碳RTM酚醛树脂800℃成碳率达到67.05%,80℃树脂起始粘度213.0 m Pa·s,工艺适用期120 min,满足烧蚀材料RTM制备工艺要求,所制得2.5D碳纤维编织/酚醛烧蚀材料孔隙率不超过2.94%,层间剪切强度达到59.2 MPa,层间性能显著优于传统二维碳纤维织物铺层增强酚醛树脂复合材料。

模压高碳酚醛树脂基烧蚀复合材料制备与成型

采用常规性能分析、傅里叶变换红外光谱分析、差示扫描量热分析、热重分析、凝胶渗透色谱分析等对模压高碳酚醛树脂进行表征,通过模压成型分别制备了碳纤维和高硅氧纤维增强模压高碳酚醛树脂复合材料,测试了不同成型压力下两种复合材料的力学性能和耐烧蚀性能,最后通过超声无损检测方法对复合材料密实度进行表征。结果表明,模压高碳酚醛树脂苯环上以邻位取代为主,其游离酚和游离醛含量较低,180℃的凝胶时间低于50 s,适用于较高温度下的快速模压成型工艺;该树脂分子量小,对纤维的浸润性好,适宜的固化温度为(190±5)℃,900℃的残炭率可达67.13%。随成型压力增加,碳纤维和高硅氧纤维增强复合材料的拉伸和弯曲性能均逐渐提高,但当成型压力大于45 MPa后,增加趋势变缓;当成型压力为45 MPa时,两种复合材料具有最好的耐烧蚀性能,其中碳纤维增强复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.006 8 mm/s和0.055 9 g/s,高硅氧纤维增强复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.116 4 mm/s和0.070 8 g/s。通过超声无损检测方法可以初步判断碳纤维增强复合材料的密实度。

固体火箭发动机喷管复合材料基体树脂研究进展

综述了可用作固体火箭发动机喷管复合材料基体的酚醛树脂、芳炔树脂及苯并恶嗪等树脂耐烧蚀性能方面的改性研究进展,并对该领域未来的发展方向作出展望。