长链聚酰亚胺的制备与表征

以长链二胺4,4' 二(4 氨基苯氧基)二苯砜(BAPS)为单体,采用两步法分别与二酐PMDA、ODPA、BPADA合成了3种链长的聚酰亚胺。实验利用GPC监测0 05mol/L聚酰胺酸(PAA)的数均聚合度(Xn)及相对分子质量分布随缩聚时间的变化关系,结果表明该反应为一逐步缩聚反应,缩聚速率随二酐电子亲和性(EA)的递增而增加;与预聚体聚酰胺酸相比,热处理环化得到聚酰亚胺其数均分子质量( Mn)和特性粘度[η]均有所下降,而分布指数(D)增大。此外还利用红外光谱(FTIR)、差分扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)等对聚酰亚胺进行了表征,结果表明聚酰亚胺(PI)的玻璃化温度(tg)和热分解温度(td)随着聚合单元长度的增加而降低。     

石墨共混改性热塑性聚酰亚胺梯度复合材料干摩擦磨损性能

采用叠层法制备石墨/热塑性聚酰亚胺梯度复合材料,用电子万能试验机、扫描电子显微镜以及MPX-2000型摩擦磨损试验机研究其力学性能、干滑动下的摩擦磨损性能及磨损机制,并与机械共混法制备的均质复合材料进行比较。结果表明:梯度材料各梯度层结合良好,相邻两梯度层之间形成了过渡层,层间界面消失,性能呈梯度分布;干摩擦条件下,梯度复合材料的摩擦磨损性能优于相同石墨含量的均质材料;梯度材料的磨损机制是微切削磨损、表面剥落和磨粒磨损的综合作用。     

基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料

针对损伤自修复研究领域中有壁型载体与双组分修复体系存在的力学兼容性不佳、自修复实时性差的不足,提出了基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料研究,旨在保证微脉管载体与材料力学兼容性的条件下,以实现对复合材料光能损伤的实时自修复.研究首先以管密度、沿程水头损失和微脉管体积分数为目标函数,采用非劣分层遗传算法对微脉管的直径和数量进行优化;其次,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺和失模法,研制无壁型微脉管,并以单组分的短波光固化粘结剂作为光修复剂,设计了自修复复合材料;最后,以疲劳寿命作为评价自修复复合材料的力学兼容性和光修复性能指标.结果表明:通过载体的拓扑结构优化和无壁型设计,可降低微脉管埋入对材料原始性能的影响(平均疲劳寿命下降6.19％,平均最大静拉力下降4.48％),有助于改善材料的力学兼容性;光能损伤自修复不仅可保证理想的损伤自修复性能(平均疲劳寿命提高37.86％),而且具有良好的实时性,可快速完成损伤自修复(修复时间短于11.62 min).     

低介电聚倍半硅氧烷/聚酰亚胺共聚膜的制备与性能表征

通过水解缩合法制备末端为氨基的多面体低聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS),并以此多面体低聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS)作为聚酰亚胺的“二胺”,混合4,4′-二氨基二苯醚(ODA),均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐，以原位聚合法制备二元共聚聚酰胺酸溶液(PAA)。以二分法确定了NH₂-POSS在共聚PAA溶液中提供的氨基比例，通过热亚胺化制备成膜。探究了不同比例下NH₂-POSS对共聚膜的性能影响，通过红外光谱、热重分析仪、万能试验机和宽频介电阻抗谱仪对共聚膜进行性能表征。结果表明：共聚膜具有媲美纯聚酰亚胺膜的热稳定性(545℃,5%)和力学性能(拉伸强度90～122MPa),并且具有更低的介电常数(25%POSS-PI膜，10⁶Hz介电常数2.8)。