PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的研究

结合PBO纤维增强树脂基复合材料优异的介电性能和石英纤维增强树脂基复合材料优异的力学性能,本文设计了石英纤维与PBO纤维体积比55∶45混合编织,同时采用空气气氛对混编纤维表面进行等离子体处理,等离子体处理工艺为400W/10min,制备的氰酸酯树脂复合材料力学性能较纯PBO纤维增强氰酸酯树脂复合材料具有更加优异的性能,弯曲强度提高了62%,层间剪切强度提升了231%,大大加快了PBO纤维复合材料在透波复合材料领域的应用步伐。     

石英纤维增强含硅芳炔树脂复合材料的制备与性能

通过模压成型工艺制备了石英纤维增强含硅芳炔树脂复合材料,研究了不同纤维直径的石英纤维斜纹布以及不同结构的石英纤维织物增强含硅芳炔树脂复合材料的力学性能和介电性能。研究结果表明,纤维直径为7.0μm的石英纤维增强含硅芳炔树脂复合材料比直径为7.5μm的具有更加优异的常温和高温力学性能。并且,2D石英纤维织物增强含硅芳炔树脂复合材料的力学性能优于3D。而纤维直径和织物结构的改变对该复合材料的介电性能影响不明显。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯复合材料性能的研究

通过DSC分析,粘度、介电性能、力学性能及耐油性测试对酚醛型环氧树脂改性氰酸酯树脂复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树体系在70～160℃具有较低的粘度,理想工艺是在125～130℃下30～45min后开始加压;改性氰酸酯树脂表观活化能和反应级数分别为60.81kJ/mol和0.8846。改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能、介电性能和耐油性能。     

改性氰酸酯基复合材料力学和透波性能研究

利用低介电改性剂对氰酸酯树脂进行改性,制备了石英纤维/改性氰酸酯树脂复合材料,利用SEM表征了树脂及其复合材料的断面,并对改性氰酸酯树脂的耐热性能、力学性能、复合材料的力学性能及透波性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树脂的玻璃化转变温度达到200℃以上,树脂拉伸破坏表现为韧性断裂,拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别在27MPa、69MPa和148MPa以上;改性氰酸酯树脂和纤维的界面结合良好,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别达到447MPa、461MPa和259MPa以上;在0.5~18GHz范围内,介电常数为3.1~3.3,4mm试样的S21小于-1.6d B。     

表面处理剂对碳纤维复合材料力学性能的影响

用丙酮萃取了T 700碳纤维织物的表面处理剂,分析了处理剂的主要成份,考察了丙酮萃取次数与碳纤维表面处理剂含量之间的变化规律,采用真空辅助灌注成型工艺制备了带有不同含量处理剂的碳纤维增强乙烯基树脂基复合材料,并对其力学性能进行了测试。结果表明,处理剂的主要成份为双酚A环氧树脂,含量约为1.5%,碳纤维经丙酮萃取后表面粗糙度增加,增大了树脂的浸润性,其复合材料的力学性能尤其是弯曲强度得到显著提高。     

双马来酰亚胺改性氰酸酯树脂及其复合材料

制备了一种新型的双马来酰亚胺改性氰酸酯树脂以提高这类树脂的耐热性,力学性能及成型工艺性。对合成的树脂作了流变分析,对其玻纤复合材料进行了力学性能测试和热失重分析,结果表明,当双马树脂达到改性氰酸酯树脂的质量分数的37.5%时,新型改性氰酸酯树脂的5%热失重温度为432℃。改性氰酸酯基复合材料在常温条件下的拉伸强度为492.4 MPa,弯曲强度为526.3 MPa。在200℃时改性氰酸酯基复合材料的拉伸强度为357.3 MPa,弯曲强度为292.7 MPa。该树脂具有良好的加工性,耐热性,力学性能及高温力学保持性。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯共聚物固化反应动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)对酚醛型环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的固化反应动力学进行了研究,用Kissin-ger方程计算出树脂的表观活化能,其计算值为60.81kg/mol,用Crane定理求得反应级数为0.8846.用外推法求得树脂体系的起始固化温度为120.00℃,峰顶固化温度为176.67℃,终止固化温度为226.67℃.由树脂的DSC和流变分析得到了合理的固化工艺,玻璃纤维织物/改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能.     

纤维缠绕CEm基复合材料力学性能研究

为使氰酸酯(Cyanate ester,CE)树脂适合纤维缠绕工艺,对氰酸酯树脂进行了改性.改性的目的是在不降低纯氰酸酯基复合材料耐热性能的前提下,使氰酸酯树脂适合纤维缠绕.用TG/DTA研究了氰酸酯树脂改性前(略为CE)及其改性后(略为CEm)的复合材料热分解温度;用复合材料单向板研究了CErm基复合材料的力学性能,并与目前应用量大面广的环氧基复合材料的力学性能进行了比较.研究结果表明:改性后的氰酸酯基复合材料不仅可以充分发挥CE基复合材料具有的耐高温优势,而且能充分发挥复合材料0°方向的力学性能.     

一种改性氰酸酯树脂性能的研究

采用自制改性剂改性双酚A型氰酸酯树脂,制备了一种适合常规180℃固化工艺的改性氰酸酯树脂,可用于热熔法制备预浸料。对改性氰酸酯树脂的工艺性、力学性能、耐热性能和微观形貌等进行了研究,结果表明制备的树脂具有良好的工艺性,无需进行高温后固化处理即可得到力学性能和耐热性能较为优异的固化物,可广泛用于航空、航天、电子等领域高性能复合材料的制备。     

石英纤维/氰酸酯预浸料力学性能及介电性能研究

雷达天线罩能提高雷达天线的使用寿命,简化天线的结构,需求量不断增加。以改性的热固性氰酸酯树脂为基体,石英纤维为增强材料制成预浸料产品,并测试相关性能。测试结果表明:石英纤维/氰酸酯树脂的力学性能优异,介电常数小,介质损耗角正切值低,具备在高性能宽频天线雷达罩上应用的条件。     

液体端羧基丁腈橡胶改性氰酸酯／玻璃纤维复合材料的性能研究

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对氰酸酯树脂(CE)进行了增韧改性,通过树脂体系的凝胶时间曲线和DSC曲线确定了体系的固化工艺,并制备了玻璃纤维(GF)增强复合材料。CTBN改性后的CE树脂及复合材料具有良好的力学性能,其中固化树脂的弯曲强度和冲击强度分别提高了34.6%和48%,复合材料的弯曲强度和冲击强度分别提高了11.4%和21.3%,这来源于CTBN对氰酸酯树脂的增韧作用及与GF良好的粘接性能。     

5528氰酸酯树脂基玻璃纤维增强复合材料性能研究

本文对新型的5528改性氰酸酯树脂基玻璃纤维增强复合材料的耐热性能、力学性能、耐湿热性能、介电性能进行研究，结果表明：5528氰酸酯树脂基玻璃纤维增强复合材料具有良好的力学性能和介电性能。其中石英玻璃纤维增强复合材料的介电常数为3．40，介电损耗正切值为0．00393，并且对频率显示出优秀的稳定性；而高强玻璃纤维增强复合材料的介电损耗正切值为0．00925，远远优于环氧和双马树脂基复合材料。5528氰酸酯基玻璃纤维复合材料适合高性能透波材料或高频印刷电路板应用。     

纤维热熔法缠绕用氰酸酯树脂基体研究

用DSC和VHR方法研究催化剂二月桂酸二丁基锡（DBTDL）对双酚A氰酸酯及环氧改性氰酸酯体系反应的影响。根据纤维热熔缠绕要求，研制出工艺适用的改性氰酸酯树脂基体。热熔工作温度100℃。碳纤维增强复合材料层剪强度测试结果表明，基体适用于纤维热熔法缠绕复合材料。     

双马来酰亚胺改性氰酸酯树脂及其复合材料

制备了一种新型的双马来酰亚胺改性氰酸酯树脂以提高这类树脂的耐热性,力学性能及成型工艺性。通过流变分析和热失重分析对合成的树脂进行了研究,对其玻纤复合材料力学性能进行了测试。结果表明,当双马树脂达到改性氰酸酯树脂的质量分数的37.5%时,树脂的5%热失重温度为415℃,复合材料常温下的拉伸强度为438.8MPa,弯曲强度为657.3MPa,断裂伸长率为9.2%;200℃下的数据分别为310.5MPa,307.4MPa,12.5%。该树脂具有良好的加工性,优异的耐热性和力学性能。     

石英纤维增强氰酸酯树脂基复合材料性能研究

研究了QF210石英纤维增强新型的改性氰酸酯树脂基复合材料的耐热性、力学性能和介电性能,结果表明5528A／QF210复合材料具有优良的力学性能和优异的介电性能,可在150℃下使用。尤其是5528A／QF210复合材料的介电性能具有极好的频率稳定性,适合作为宽频高透波材料。     

改性氰酸酯的预聚工艺研究

本文研究酚醛环氧改性双酚A氰酸酯,用于制备热熔预浸料.双酚A氰酸酯和酚醛环氧树脂经过适当预聚后在室温下具有一定的粘附性,可制作出具有室温铺敷性的复合材料预浸料.将金属催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)加入改性体系,复合材料成型试验结果表明,DBTDL对树脂体系的预聚工艺有明显的改善作用,树脂体系可用于热熔工艺.     

热压罐用石英纤维增强氰酸酯树脂合成材料综合力学性能研究

研究了一种国产化QWB220B石英纤维增强701氰酸酯树脂基体复合材料，通过测试原材料在不同升温速率下的DSC曲线，研究原材料的热性能及固化动力学。采用热压罐工艺固化，对层压板的力学性能及透波率进行性能表征。结果表明，701树脂与QWB220B石英纤维具有较好的浸润性，综合力学性能优异，介电常数3.4,介质损耗角0.006,在不同极化水平下透波率可以保持较好稳定性。     

碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料研究

采用多壁碳纳米管(MWNTs)为改性剂,对环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系进行增韧改性。以该改性体系制备了碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料。研究了MWNTs加入量对复合材料力学性能的影响,利用动态力学分析仪和扫描电子显微镜分别对该复合材料的耐热性及微观形貌进行了分析。结果表明,MWNTs的加入能明显地改善复合材料的耐热性和力学性能,当MWNTs的含量为1份和1.5份时,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度分别提高约31%和23%。     

CEg基体及其纤维缠绕复合材料耐热性能研究

针对纤维缠绕的特点，对氰酸酯（CE）树脂进行了改性（改性后的氰酸酯树脂称为CEg基体），改性的目的是不仅使CE树脂适合纤维缠绕工艺，而且不降低纯CE树脂及其复合材料的耐热性能。通过实验摸索出适合纤维缠绕工艺的CEg基体配方及其工艺参数、固化参数。用SEM（扫描电镜）研究了T700／CE以及T700／CEg复合材料的剪切断口形貌；用TG／DTA研究了氰酸酯树脂改性前、后的复合材料热分解温度；用DSC研究了CE和CEg基体的玻璃化温度。研究结果表明：CEg基体最显著的特点是不仅使纤维缠绕工艺和固化工艺简单易行，而且不降低纯氰酸酯树脂及其复合材料的耐热性能。改性后的氰酸酯树脂可以充分发挥氰酸酯树脂的耐高温优势，这是本研究的特点，达到了预期的效果。     

TiO_2掺杂钕-氰酸酯树脂基复合材料的制备及性能研究

运用多步接枝工艺,实现了掺杂Ti O2粒子(M系列)的表面改性,制备出系列M粒子-氰酸酯树脂(CE)复合材料。研究了复合材料的摩擦力学性能及洛氏硬度的变化。结果表明,加入少许M系列粒子(质量分数4%)后,可以使得氰酸酯树脂(CE)的摩擦力学性能得到改善。当复合材料中M-2粒子的含量为3wt%时,摩擦系数下降36%,摩擦消耗下降约60%,增强了复合材料的耐磨性;当M-2粒子的含量为4wt%时,复合体系洛氏硬度提高了10.4%。