双酚A型邻苯二甲腈树脂改性硅炔杂化树脂及其复合材料性能

采用双酚A型邻苯二甲腈预聚树脂(BAPh-P)改性聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PDMP)制备了双酚A型邻苯二甲腈/聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PBA),利用DSC、FTIR、流变分析、TGA等技术分析其固化行为、黏度以及耐热性变化。结果表明,PBA树脂固化峰值温度较PDMP升高;固化反应主要为炔基的Diels-Alder和加成反应、氰基进一步交联生成三嗪环和酞菁环等结构反应;BAPh-P的加入提升了PDMP在空气下的耐热性,PBA-1(PDMP:BAPh-P质量比为5∶1)树脂固化物在N₂和空气氛围质量损失5%的温度(T_d5)分别为640.6℃和591℃,1000℃质量保留率为89.0%和26.9%;随着BAPh-P质量增加,PBA树脂固化物T_d5呈下降趋势,但空气中T_d5均高于PDMP;石英纤维增强PBA树脂基(QF/PBA)复合材料随BAPh-P质量增加室温弯曲强度逐渐升高,高温弯曲强度先升高后降低;其中QF/PBA-2复合材料室温和400℃弯曲强度分别为363 MPa和330 MPa,较PDMP分别提升91%和214%,室温和400℃的层间剪切强度(ILSS)分别为37.5 MPa和22.2 MPa。      

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

烯丙基COPNA-BMI共聚树脂的制备及性能

以对苯二甲醇为交联剂、1-萘酚为单体合成COPNA树脂,经烯丙基化处理后与BMI反应制备烯丙基COPNA-BMI共聚树脂。采用FT-IR研究预聚树脂的化学结构;采用黏度计分析预聚树脂的流变性能;采用DSC研究COPNA-BMI预聚树脂的固化工艺;采用TG-DTG研究了COPNA-BMI共聚树脂的热行为。研究表明,预聚树脂具有良好的流变性能,其固化反应平稳易于控制;共聚树脂具有优良的耐热性,经后处理过的固化树脂其热分解起始温度为450℃。     

引发剂引发BMI/DP共聚双马树脂基体研究

在优选树脂组分的基础上，采用回归正交设计的实验方法优化低温固化双马树脂的配方。通过树脂体系的固化反应特性研究，确定树脂浇铸体和纤维增强复合材料的固化成型工艺，测定其主要力学性能和热性能。研究发现，固化工艺中的低温固化台阶对树脂的耐热性影响很大。引发剂引发改性使双马树脂的固化、后处理温度由２００℃、２５０℃降低到１６０℃、１８０℃，并提高了耐热性，但树脂韧性下降较大。改性树脂热变形温度３００℃，起始分解温度４１７．５℃，弯曲强度１１４ＭＰａ。     

端炔基遥爪型聚酰亚胺(API)的制备及T300碳纤维布/API复合材料性能

以3,4'-氧双邻苯二甲酸酐、1,3-双（氨丙烷基）四甲基二硅醚和间氨基苯乙炔或对氨基苯基炔丙基醚为原料,合成了六种端炔基遥爪型聚酰亚胺（API）,采用模压成型制备了T300碳纤维布增强API（T300碳布/API）复合材料。利用FTIR、1H NMR、DSC、TGA、DMA等方法研究了API树脂及T300碳布/API复合材料的结构和性能。结果表明,六种API树脂溶解性良好,其加工窗口随分子量的增加而变宽,端炔丙氧基API（API-e）树脂的加工性能优于端乙炔基API（API-a）树脂;API树脂固化物的热稳定性随分子量的增加而降低,API-a树脂固化物5%热失重温度（T_d5）和800℃残留率高于API-e固化物,分别为473.7℃和48.8%;T300碳布/API复合材料的玻璃化转变温度可达220℃以上,其力学性能随其分子量的增加而提高,T300碳布/API-e复合材料在室温和200℃的力学性能均优于T300碳布/API-a复合材料。室温下T300碳布/API-e复合材料的弯曲强度为636.5 MPa,拉伸强度为406.1 MPa,层间剪切强度（ILSS）为48.4 MPa,在200℃的弯曲强度和ILSS分别为381.9 MPa和33.9 MPa。      

可低温固化的氰基树脂体系的加工性及力学性能的初步研究

合成了一种邻苯二甲腈封端的芳醚单体和一种含有氨基的自催化型邻苯二甲腈单体,采用1 H-NMR对单体结构进行了表征.对两种单体进行熔融共混研究,得到了一种可低温固化成型的氰基树脂体系.运用DSC对该树脂体系的固化行为进行了研究,利用流变初步研究了熔体的加工性能,研究表明树脂体系有可能适用于模压及RTM工艺.运用DMA研究了不同固化温度对固化物玻璃化转变温度的影响,结果表明树脂固化物具有较好的耐热性.利用该树脂体系制备玻璃布增强复合材料,初步表征了材料的室温及高温力学性能,表明该氰基树脂体系有可能作为耐高温树脂基复合材料的基体树脂使用.     

一种适用于树脂传递模塑工艺的双马来酰亚胺改性酚醛树脂

合成了一种双马来酰亚胺改性酚醛树脂，研究了加工性能，固化树脂的力学性能和耐热性。应用一种高温固化剂于该树脂体系中，并探讨了它对树脂性能的影响。制备了这类树脂与玻璃布的复合材料，评价了不同温度下的力学性能。结果表明，改性树脂具有适用于RTM工艺的良好加工性能，高温固化剂的使用能较大幅度地提高树脂的耐热性。在300℃下，复合材料的弯曲强度和保持率分别为73％和83％。     

新型邻苯二甲腈基醚化新酚树脂的制备与性能

以碱为催化剂,通过新酚树脂与4-硝基邻苯二甲腈之间的亲核取代反应,制备了邻苯二甲腈醚化新酚树脂(BPX)。流变性能测试结果表明,BPX树脂在165~285℃间黏度值小于400mPa.s,表明该树脂具有优良的加工性能。DSC测试结果表明,BPX树脂的固化温度范围为320~420℃,固化反应峰值温度为386.24℃,固化放热约为182.26 J/g。该树脂的固化物表现出优良的耐热性,其储能模量起始下降温度高于450℃,5%失重温度(T5d)约为519℃,氮气氛围900℃残碳率约为75%。     

用于雷达罩的RTM树脂基体的研究

介绍了一种可用于树脂传递模塑（ＲＴＭ）成型的雷达罩——改性双马来酰亚胺（ＢＭＩ）树脂基体４５０３。研究了树脂的贮存稳定性和反应性、固化树脂及复合材料的力学性能、耐热性和介电性能。结果表明，４５０３树脂室温粘度较低，为０．３８Ｐａｓ，工作期大于４０ｈ，在１５０℃可进行固化反应。固化树脂和复合材料具有良好的力学性能、耐热性和介电性能，１０ＧＨｚ下的ｔｇδ分别为０．０１１８和０．０１４。     

含炔基酚醛树脂改性PSA及碳纤维布/PSA-EPAN复合材料性能

合成了乙炔基苯基偶氮酚醛树脂（EPAN）,通过溶液共混的方法用其对含硅芳炔树脂（PSA）进行改性,研究了PSA-EPAN树脂的热性能,并制备了PSA-EPAN的碳布预浸料,经热模压制备碳纤维布（T300CF）增强PSA-EPAN复合材料,对其力学性能进行了研究。结果表明：EPAN均匀分布于PSA树脂中,EPAN共混改性PSA树脂的固化温度提高,混入质量分数为7%的EPAN,N₂中固化PSA-EPAN树脂在800℃残留率超过90%,其玻璃化转变温度高于500℃,PSA-EPAN共混树脂浇铸体的弯曲性能高于PSA树脂,达40.7 MPa,提高了95.5%;PSA树脂经T300CF/PSA-EPAN复合材料力学性能显著提高,弯曲强度达到了423.5 MPa,提高了74%,层间剪切强度（ILSS）提高至29.53 MPa,增加了65%。     

T700碳纤维增强环氧树脂基复合材料自然老化性能与机制

为验证复合材料的耐久性,对T700碳纤维增强环氧树脂基复合材料经自然老化后的微观形貌、表面元素含量、热性能与力学性能等进行了研究。结果表明: 在光氧老化与热氧老化的共同作用下,T700碳纤维增强EP-A环氧树脂基（T700/EP-A）复合材料表层树脂将发生老化降解,并且随自然老化时间的延长,T700/EP-A复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低,未老化试样的玻璃化转变温度为207℃,经过自然老化处理3年后,其玻璃化转变温度降低为180℃,延长自然老化时间至5年时,其玻璃化转变温度进一步降低至172℃。而自然老化过程对复合材料力学性能可能同时存在着增强效应与损伤效应,因此造成了T700/EP-A与T700/EP-B复合材料的不同力学性能表现出相异的变化趋势。随自然老化时间延长,T700/EP-A与T700/EP-B复合材料纵向拉伸强度表现出先升高后降低的趋势,纵向弯曲强度表现出逐渐升高的趋势,纵向压缩强度与层间剪切强度存在波动,未呈现出明显变化。      

T800碳纤维/9518氰酸酯复合材料的性能

通过差示扫描量热（DSC）法研究了9518氰酸酯的固化反应,制定了9518氰酸酯的固化工艺;通过动态热机械分析（DMA）测试、力学性能测试、金相显微镜和SEM等方法研究了T800碳纤维/9518氰酸酯复合材料的受热行为、力学性能、纤维微观形貌和界面特性。结果表明：9518氰酸酯的固化反应只有一个固化反应放热峰,其比较合理的固化工艺为130℃/0.5 h+160℃/0.5 h（加压合模）+200℃/2 h+230℃/2 h。T800碳纤维/9518氰酸酯复合材料的玻璃化转变温度为255℃,其各项力学性能比T700碳纤维/9518氰酸酯复合材料提高均大于10%,室温-湿态力学性能保持率大于83%,200℃的力学性能保持率大于60%。T800碳纤维不规则的截面和表面沿长度方向的沟槽有利于树脂与纤维间形成良好的结合界面。     

国产T700级碳纤维/BMI复合材料湿热性能

为研究国产碳纤维复合材料湿热性能,基于热压罐制备工艺,分别将国产T700级碳纤维和日本东丽T700S碳纤维与国产QY9611双马树脂进行匹配,从纤维表面物理/化学状态、吸湿曲线、吸湿后玻璃化转变温度、宏观力学性能等方面对2种复合材料开展湿热性能研究.结果表明:国产T700/BMI复合材料的饱和吸湿率为0.77%(35 d),T700S/BMI复合材料的饱和吸湿率为0.81%(19 d);71℃水浸168 h后,国产T700/BMI的玻璃化转变温度(T_g)下降10.3%(由252.1℃到226.2℃),T700S/BMI复合材料的玻璃化转变温度(T_g)下降8.7%(由256.6℃到234.3℃);150℃湿态环境下,国产T700/BMI复合材料90°拉伸强度与T700S/BMI基本相当,0°压缩强度较T700S/BMI高约17.9%,层间剪切强度较T700S/BMI高约9.3%,表明国产T700/BMI复合材料具有更优良的湿热力学性能.     

聚(苯基硅烷-芳炔)树脂合成及耐高温结构形成机理

含硅芳炔树脂(PSAs)因其突出的耐热性能,在诸多领域具有应用价值.为满足高速发展的航空航天、电子信息技术的应用需求,耐高温树脂材料性能亟待提升.本研究以1,3-二乙炔基苯和苯基二氯硅烷为原料,通过格氏试剂法合成线型聚(苯基硅烷-芳炔)树脂(PPSA),对其交联固化形成耐高温结构的机理进行研究.采用差示扫描量热仪(DS...     

基于微波固化工艺的碳纤维T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学

针对微波固化工艺下的碳纤维（T800）/环氧树脂复合材料的固化反应行为,运用非等温差示扫描量热（DSC）法,研究了T800/环氧树脂复合材料的固化反应放热过程。基于Kamal动力学模型,采用粒子群全局优化算法,拟合得到了纯微波固化工艺及高压微波固化工艺的T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学方程,通过实验验证,该方程能够很好地描述T800/环氧树脂复合材料微波固化反应动力学行为。并系统对比研究了不同固化工艺方法对T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学的影响。结果表明：相比传统热固化工艺,微波固化工艺能够有效提高T800/环氧树脂复合材料的固化反应速率并降低其固化反应的活化能,同时固化压力的引入对T800/环氧树脂复合材料的固化反应有一定的促进作用。     

聚苯并噁嗪／不完全笼型倍半硅氧烷复合材料的性能研究

制备了双酚A型苯并噁嗪（BZ）／不完全笼型苯基三羟基七聚倍半硅氧烷（（C6H5）7SiO9（OH）3（T7POSS））杂化树脂,并对其固化行为、固化所得复合材料的热性能和动态力学性能进行了表征,差示量热扫描仪（DSC）测试表明,T7POSS能显著降低体系的起始固化温度;动态粘弹分析仪（DMA）、热重分析仪（TGA）测试表明。T7POSS提高了体系的储能模量、玻璃化转变温度Tg和热稳定性。     

阻燃型玻纤增强尼龙10T复合材料的热氧老化行为及热降解动力学

研究了不同热氧老化温度(160℃、200℃和240℃)和时间(0~50d)对溴化环氧树脂/Sb2O3协效阻燃短玻纤增强尼龙10T复合材料(PA10T/GF/FR)的热氧老化行为以及热降解动力学的影响。采用力学性能测试、SEM、DMA和TGA分析对老化前后复合材料的动静态力学、微观形貌以及热降解行为进行研究,并使用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了复合材料的热降解活化能。结果表明:老化过程中基体树脂降解分子量降低,纤维与基体界面性能恶化,复合材料力学性能下降;160℃老化过程部分PA10T分子链发生交联反应,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)增加,200℃和240℃下Tg先上升后下降,老化后期树脂分子链以降解为主;活化能计算表明160℃老化50d后复合材料热稳定性提升,200℃老化50d以及240℃老化30d后,复合材料结构破坏严重,热降解行为变化显著。此外,阻燃剂的添加能够提升老化试样的热稳定性。     

热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料性能的影响

采用三点弯曲测试方法,研究热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料弯曲性能的影响,分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的弯曲性能、断口形貌、动态力学性能和红外谱图。结果表明:随着老化时间的增加,老化温度为100℃时的质量损失率逐渐趋于平稳,180℃时的质量损失率逐渐增加。老化温度为100℃时,只是物理老化,没有新物质的生成;而老化温度为180℃时,发生了化学老化,产生了热老化效应和氧化反应,引起了基体性能和界面性能的退化。热氧老化对复合材料弯曲强度的影响要大于对弯曲模量的影响。