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。     

含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学研究

含硅芳炔树脂是一种新型的耐高温热固性树脂,具有优异的耐热性能、优良的介电性能、高温力学性能和优异的工艺性能,广泛应用于航空航天、电子信息领域。本文用热失重方法(TGA)研究了含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学。结果显示含硅芳炔树脂的热氧化降解过程分为三个阶段,热氧化增重阶段、热氧化降解阶段Ⅰ、热氧化降解阶段Ⅱ。采用Ozawa和Kissinger方法分析了含硅芳炔树脂热氧化降解的三个阶段的活化能、反应级数、频率因子等动力学参数。     

含硅芳炔树脂的热性能和玻璃化转变温度研究

采用热失重分析、差热分析和动态力学分析等方法对含硅芳炔树脂(PSA-1)和改性含硅芳炔树脂(PSA-1B)进行了氮气氛下的800℃热失重率、空气氛下的热失重达到5%时的温度(Td5)和玻璃化转变温度(Tg)等性能的表征研究。研究结果表明,PSA-1和PSA-1B氮气氛下的800℃热失重率分别为9.23%和12.16%,空气氛下的Td5分别为542.5℃和537.5℃。分析认为,上述两种含硅芳炔树脂的高温耐热性能优异,其中PSA-1的高温热性能略优于改性含硅芳炔树脂(PSA-1B),两者均可作为高温耐烧蚀复合材料树脂基体使用。同时,PSA-1和PSA-1B的玻璃化转变温度均高于500℃,分析认为,上述两种含硅芳炔树脂具有良好的工艺性能和优良环保性。     

RTM用含硅芳炔树脂的流变特性与固化反应动力学

含硅芳炔树脂(PSA-R)具有优异的耐高温、优良的介电性能、高温力学性能,以及优异的工艺性能,适用于RTM成型工艺,广泛应用于航空航天、电子信息领域.本文采用动态差示扫描量热法(DSC)研究了含硅芳炔树脂的固化反应,试验表明含硅芳炔树脂的固化动力学符合n-级固化反应模型,固化反应级数约为2级,反应活化能为110kJ·mol~-1.用平板流变仪研究了PSA-R树脂的动态粘度及等温粘度变化,研究了凝胶时间与温度的关系,建立了凝胶模型,根据双Arrhenius方程,建立了含硅芳炔树脂的粘度模型,该模型预测粘度与实验结果相吻合.     

锌粉催化合成含硅芳炔树脂

以二乙炔基苯和二甲基二氯硅烷为原料,通过锌粉催化合成含硅芳炔树脂,确定了合成产物的结构. 结果表明,以乙腈为溶剂、锌粉过量200%、温度80℃、反应时间10 h为最佳反应条件,反应收率达82%以上;所制含硅芳炔树脂有良好的加工性能,在约170℃可发生交联固化反应;树脂的热稳定性良好,在N2气氛下失重5%时的温度为529℃,800℃时树脂残留率约为85%.     

RTM工艺专用混合型树脂体系研究--热性能与力学性能研究

本文对乙烯基酸树脂和环氧树脂共混改性的ＲＴＭ工艺专用脂体系及其复合材料性能进行研究,共混树脂体系ＲＴＭ工艺复合材料的动态机构性能,拉伸及冲击性能研究结果表明,混合型树脂体系的复合材料耐热及力学性能接近或达到环氧树脂体系的性能,成本却比环氧树脂纸１／３以上,采用不同树脂体系的共混改性方法是研究和开发具有良好工艺性、耐热性和力学性能的低成本ＲＴＭ工艺树脂体系的有效途径。     

乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂的固化反应行为

通过凝胶时间测定、差示扫描量热分析、FT-IR分析研究了乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂体系的固化反应行为,并计算了反应动力学参数. 结果表明,乙酰丙酮镍对含硅芳炔树脂固化有显著的催化作用,加入0.2%(w)乙酰丙酮镍可较大幅度降低树脂固化反应的活化能和温度,初始固化温度降低约35℃,固化反应活化能为104.2 kJ/mol,比含硅芳炔树脂的固化活化能(121.2 kJ/mol)低;乙酰丙酮镍催化含硅芳炔树脂可发生Glaser偶合、Strauss偶合、环三聚、Diels-Alder和固化反应;树脂固化物保持优异的热稳定性,在氮气气氛下5%失重温度为620℃, 1000℃时残留率为87.8%.     

不同结构的含硅芳炔树脂共混改性研究

含硅芳炔(PSA)树脂是一种新型耐高温树脂,固化后具有优良的力学性能和透波性。PSA树脂一般采用格氏试剂法制备,该方法制备的PSA(PSA-G)树脂固化后交联密度高,脆性较大。锌粉催化法是一种新型、高效的PSA合成方法。该方法合成的PSA(PSA-Zn)树脂末端含有部分烯键,树脂粘度低,交联密度小,脆性相对较小,但耐热性相对PSA-G树脂有所降低。采用PSA-G共混PSA-Zn得到改性树脂,研究了改性树脂的固化工艺、粘度、耐热性以及PSA-Zn质量分数为70%的改性树脂复合材料和树脂浇铸体的力学性能。研究结果表明PSA-Zn含量为70%的共混树脂粘度较低,为122m Pa·s;热分解5%时的温度(Td5)达564℃,耐热性较好;复合材料具有良好的力学性能,浇铸体弯曲强度比PSA-G提高了11%。     

含硅芳炔树脂复合材料用2.5D预制体的 力学性能测试与分析

简述了2.5D预制体在国内外的发展动态和局限性,设计加工了两种不同结构的2.5D预制体,采用含硅芳炔树脂RTM复合工艺复合制,对两种不同结构的复合材料进行了力学性能测试并对结果进行了对比分析。     

基于含硅多芳炔化合物制备新型聚三唑树脂

以含硅多芳炔化合物(PSA)与1,3,5-三叠氮甲基-2,4,6-三甲基苯(TAMTMB)为原料,通过1,3-偶极环加成反应制备了新型含硅聚三唑树脂Si-PTA3,考察了树脂的流变性能、固化行为、热性能及单体配比对其热性能的影响。采用模压法制备了单向T700碳纤维增强的Si-PTA3树脂复合材料T700/Si-PTA3,测定了其力学性能。结果表明,Si-PTA3树脂具有良好的加工性能,可在80℃下固化,耐热性较好;炔基与叠氮基摩尔比为1.1:1.0时树脂固化物的热性能最好,玻璃化转变温度达334℃,在氮气中热失重5%时的温度达351℃;复合材料T700/Si-PTA3常温下的弯曲强度高于1670 MPa,250℃时弯曲强度保留率超过67%。