聚芳醚酮-環(huán)氧樹脂體系及其復(fù)合材料的研究.pdf

1、運(yùn)用離位增韌技術(shù)與樹脂傳遞模塑工藝(RTM)制備航空復(fù)合材料時(shí)，熱塑性樹脂酚酞聚芳醚酮(PAEK-C)憑其優(yōu)異的綜合性能在某些型號(hào)制件上得到了應(yīng)用。但PAEK-C在目前常用的幾種航空級(jí)環(huán)氧樹脂(EP)中溶解較快，使其在RTM工藝制備大型、厚壁、復(fù)雜復(fù)合材料制件的過程中易出現(xiàn)因樹脂體系粘度上升過快而導(dǎo)致注膠、充模困難的現(xiàn)象。本文以PAEK-C為基礎(chǔ)，研發(fā)一種新型環(huán)氧樹脂來匹配該P(yáng)AEK-C離位增韌體系，以期運(yùn)用離位增韌技術(shù)與RTM工藝制備

2、PAEK-C/EP/CF復(fù)合材料。
　　本文主要研究了新型EP及PAEK-C/EP復(fù)合樹脂體系的流變性能，基體樹脂的力學(xué)性能及耐熱性能，采用倒置熱臺(tái)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察復(fù)合樹脂體系的微觀相結(jié)構(gòu)。對(duì)碳纖維(CF)復(fù)合材料PAEK-C/EP/CF進(jìn)行G(Ⅰ)C（張開型測(cè)試）、G(Ⅱ)C（剪切型測(cè)試）和CAI（沖擊后壓縮強(qiáng)度）力學(xué)性能評(píng)價(jià)，結(jié)合復(fù)合材料層合板微觀結(jié)構(gòu)分析PAEK-C增韌機(jī)理。
　　對(duì)PAEK-C/EP復(fù)合樹脂

3、體系的恒溫流變研究發(fā)現(xiàn)，隨著PAEK-C含量的升高，樹脂體系的粘度增大;隨著溫度的升高，樹脂體系的初始粘度都有所降低，但是出現(xiàn)粘度迅速上升的拐點(diǎn)時(shí)間縮短。通過力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械儀分析發(fā)現(xiàn)，隨著高官能度TGDMA樹脂含量的減少，樹脂的韌性大幅度提高，但是耐熱性有所下降。
　　采用倒置熱臺(tái)顯微鏡在線觀察PAEK-C/EP復(fù)合樹脂體系，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，樹脂體系發(fā)生了大面積的相分離。對(duì)PAEK-C/EP樹脂澆鑄體的斷口微觀形貌進(jìn)行觀

4、察，PAEK-C含量為5phr時(shí)，PAEK-C以海島結(jié)構(gòu)分布在連續(xù)的EP相中，當(dāng)含量為20phr時(shí)發(fā)生了相反轉(zhuǎn)，形成了典型的“核-殼”雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。
　　PAEK-C/EP/CF復(fù)合材料的GⅠC由增韌前的329.6J/m2提高到426.4J/m2，GⅡC由1190.5J/m2增加到1927.1J/m2，CA(I)由196.2MPa提高到247.4MPa。復(fù)合材料層間形成了雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)，獲得了增韌效果良好的PAEK-C/EP/CF復(fù)