兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜制备及性能

聚酰亚胺薄膜因其良好的耐热性和绝缘性在航空航天应用广泛,但其容易在低地球轨道受到原子氧的侵蚀,使其各项优异性能退化至丧失。首先采用原位自金属化法对聚酰亚胺薄膜进行开环刻蚀、离子交换和热还原后,制备出PI/Ag的复合薄膜,基于PI/Ag的复合薄膜结合刮涂的方式在表面引入抵抗原子氧侵蚀的含硅聚酰亚胺,从而制备出两种浓度的PI/Ag/Si-PI复合薄膜。并对其进行XPS,SEM和抗原子氧辐照测试等表征,结果发现PI/Ag/Si-PI复合薄膜具有优良的抗原子氧性能,且较高浓度的效果更佳。表层Si-PI在原子氧辐照过程中形成致密的SiO_2来进一步抵抗原子氧的侵蚀,从而保护与其紧挨着的下层及导电银层,从而保证了兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜。     

J-125铝合金复合层板结构胶膜的研制

介绍了J-12 5改性环氧结构胶膜的基本组成和固化条件 ,并讨论了各组成及固化参数对胶粘剂力学性能的影响。该胶具有良好的综合性能 ,可广泛应用于铝合金层板胶接结构。     

聚酰胺酰亚胺对BMI/DP共聚树脂的增韧研究

以DP(二烯丙基双酚A)为BMI(双马来酰亚胺)的共聚改性剂,制备BMI/DP共聚树脂;然后以PAI(聚酰胺酰亚胺)为增韧改性剂,制备PAI增韧改性BMI/DP共聚树脂。研究结果表明:当w(PAI)=3%(相对于共聚树脂质量而言)时,改性树脂具有较好的增韧效果;此时,其冲击强度(11.81 kJ/m2)提高了19%以上,KIC(临界应力强度因子)值(1.45 MPa.m0.5)和GIC(临界应变能释放率)值(351.4 J/m2)均比增韧前提高了30%以上,表现出较好的断裂韧性,并且其断面为典型的韧性破坏;其Tg(玻璃化转变温度)达到了252.5℃,5%热失重温度仍超过405℃,说明其耐热性几乎没有下降。     

酚醛型氰酸酯的改性研究

以二烯丙基双酚A(DBA)和端乙烯基丁腈橡胶(VTBN)为增韧剂,两者与双马来酰亚胺(BMI)共聚后得到的预聚体作为酚醛型氰酸酯的改性剂,制备了一种改性酚醛型氰酸酯树脂。研究结果表明:DBA对酚醛型氰酸酯具有很好的催化作用,5%DBA[相对于氰酸酯(CE)质量而言]就可使CE在200℃以下固化;当m(DBA)∶m(VTBN)=5∶3时,体系的弯曲强度为132 MPa、冲击强度为12.6 J/m2、20℃和260℃剪切强度分别为16.88 MPa和9.77 MPa;改性体系的耐热性较好,其5%热失重分解温度和最大热分解速率温度分别为427.6℃和439.0℃。     

天然橡胶与金属双涂层胶接体系的研究

采用机械共混和胶料成膜工艺制备了一种酚醛-橡胶型膜状胶黏剂,探讨了主要组份对胶黏剂胶接性能的影响。该膜状胶黏剂与制备的底胶构成的双涂层胶接体系满足天然橡胶与金属的热硫化粘接,扯离强度达到4.0MPa以上,180°剥离强度达到3.0kN/m以上,且试件大都为橡胶内聚力破坏。热失重(TGA)测定膜状胶黏剂固化产物的明显热失重温度达到了350℃以上,其热稳定好。该胶接体系不仅适用于天然橡胶与金属的热硫化粘接,还适用于天然橡胶与树脂基复合材料的热硫化胶接,目前该胶接体系已成功应用于天然橡胶与碳/聚酰亚胺复合材料胶接构件的制造中。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

亚微米级β-SiC晶须改性三元BMI树脂体系的研究

将亚微米级碳化硅（β-SiC）晶须使用硅烷偶联剂进行表面处理,用处理的β-SiC晶须改性实验室制备的一种韧性三元双马来酰亚胺树脂体系（BDM/BPA-BMI/DABPA）。研究了β-SiC晶须用量对BDM/BMPP/DABPA三元体系性能的影响。结果表明,适量β-SiC晶须的加入可以有效提高固化树脂的拉伸模量和弯曲模量,并降低断裂伸长率;使用β-SiC晶须改性的树脂体系仍可保持较高的抗冲击性能和断裂韧性;固化树脂的最大分解速率对应的温度随着SiC晶须含量的增加而升高,最大分解速率随着SiC晶须含量的增加而减小,加入β-SiC晶须体系的玻璃化转变温度最大可以达到308℃,体系的耐热性能得到提高。     

高性能双马树脂底胶的性能

采用嵌段共聚物增韧双马来酰亚胺(BMI)树脂体系,制备双马来酰亚胺树脂底胶(双马底胶),该底胶的黏附性、铅笔硬度、抗冲击、耐环境、耐老化性能等技术指标满足GJB1388规范要求。采用DSC,TG,DMA测试对双马底胶性能热性能进行表征。结果表明:该底胶具有良好的耐热性,200℃固化后玻璃化转变温度为238℃,5%热失重温度为384℃,230℃热处理后玻璃化转变温度高达268℃,5%热失重温度为407℃。双马底胶和双马胶膜配合使用后粘接强度提高,当与J-188双马胶膜配合使用时,剥离强度提高到107%,常温和高温剪切强度可提高10%。该底胶也可与其他双马结构胶膜配合使用,适用于金属之间或双马复合材料与金属之间的粘接。     

丙烯酸酯三嵌段共聚物改性环氧树脂及其性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了硬-软-硬结构的ABA型嵌段共聚物(PMG-PBA-PMG)。采用核磁共振波谱仪、凝胶渗透色谱仪、傅里叶变换红外光谱仪分析确定了嵌段共聚物分子的结构及成分。利用嵌段共聚物改性环氧树脂,研究其热性能、流变学性能、力学性能、微观形貌、相容性及增韧机制。结果表明,丙烯酸酯三嵌段共聚物用量为10 phr时,共混体系的综合性能达到最佳,确定体系固化工艺为150℃×1 h+180℃×3 h;缺口冲击强度可达7.34 k J/m2,弯曲强度118 MPa,断裂伸长率4.8%,拉伸强度为80 MPa,弹性模量为2931 MPa;共混体系保持较宽的温度加工窗口,可作为复合材料预浸料树脂基体;此外,扫描电镜断面出现大量的锯齿,可有效阻碍裂纹的扩展并吸收大量的断裂能,从而提高环氧树脂的韧性。     

PMI泡沫材料拼接用低密度糊状胶粘剂的研制

以低黏度EP(环氧树脂)为基体树脂、核/壳型橡胶为增韧剂、高强度玻璃微珠为填充料和混合胺为固化剂,制备了PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫材料夹层结构件的拼接和补强用低密度双组分糊状胶粘剂。结果表明:该胶粘剂在密度、耐热性、力学性能和工艺性能上获得了较好的平衡,其密度为0.50 g/cm3,其铝合金胶接件的常温剪切强度超过15.0 MPa,常温本体压缩强度超过40.0 MPa,PMI泡沫材料拼接件的平面拉伸强度超过了3.0 MPa;该胶粘剂满足常温可凝胶拼接定型、中温(120℃)和高温(175℃)均可固化成型的工艺特性,目前已在EP预浸料-PMI泡沫材料夹层结构件的热压罐成型工艺中获得了成功应用。