论文部分内容阅读
本文采用双酚A型二醚二酐(BPADA)和3-乙炔基苯胺(APA)合成了一种乙炔基封端的聚酰亚胺预聚体,通过引入柔性醚键基团和异丙基结构使得该预聚体具有较低的熔融加工温度,从而赋予此类乙炔基封端聚酰亚胺预聚物较宽的加工窗口,同时还保证交联后具有较高的耐热性。为了进一步拓宽该种乙炔基封端的聚酰亚胺预聚物作为高性能复合材料树脂基体的应用,本论文利用不同结构的热塑性高聚物对其进行了增韧改性研究,详细的研究了不同热塑相结构、不同混合方式,不同的添加量以及不同混合方式与增韧效果的关系,并分析总结了不同相态结构与增韧效果的对应关系。热塑性树脂首先选择了工艺性良好的含氟可溶性聚芳醚酮(6F-PAEK)对基体树脂进行增韧改性,通过控制混合条件得到了不同的相形态。但6F-PAEK自身较低的玻璃化转变温度和热失重温度严重限制了这种增韧剂体系的应用。因此我们又合成了四种结构不同、耐热等级与基体树脂更匹配的热塑性聚酰亚胺树脂。分别为:3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(s-BPDA)和4.4‘-二氨基二苯醚(ODA);双酚A型二醚二酐单体(BPADA)和ODA;3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)和ODA;1,4-双-(4‘-氨基苯氧基)-2-(苯基)苯(p-TPEQ)和s-BPDA合成了四种热塑性聚酰亚胺高聚物。这几种热塑性聚酰亚胺高聚物含有不同比例的柔性基团,分子链的柔性不同。研究结果发现,加入热塑性增韧剂后韧性都得到了提高,这与相形态有密切关系,同时分子链柔性对增韧有明显的影响,柔性基团越多,增韧效果越好,而且所有体系的热性能基本没有受到影响。同时利用聚酰亚胺高聚物(p-TPEQ和s-BPDA)考察了不同溶剂对共混体系的影响,结果表明低沸点溶剂对于增韧效果及热学性质改善优于高沸点溶剂,并且对相形态的控制上也略胜一筹。确定最佳增韧体系与增韧条件后,利用增韧后的树脂为基体树脂与碳纤维复合制备了复合材料层压板,利用C扫和CAI值测量比较,并通过对形貌的研究发现层间开裂现象得到了缓解,树脂和纤维之间的结合力加强,基体树脂和增韧剂之间发生了相分离,材料的抗冲击性能得到提高。