液晶熱固性雙馬來(lái)酰亞胺與不飽和聚酯樹(shù)脂的共聚改性研究.pdf

1、雙馬來(lái)酰亞胺(Bismaleimide)是一類具有雙活性端基的化合物，在加熱或催化劑作用下可以交聯(lián)固化。具有良好的耐熱性，優(yōu)異的機(jī)械性能，耐潮濕、耐化學(xué)腐蝕，而且加工性能良好，成型工藝靈活，已廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械電子、交通運(yùn)輸?shù)炔块T。本課題首先合成了兩種具有液晶性的含芳酯鍵的雙馬來(lái)酰亞胺，用傅立葉紅外光譜(FT-IR)，差式掃描量熱法(DSC)和核磁共振譜(1H-NMR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并用熱臺(tái)偏光顯微鏡和X-射線衍射對(duì)其液晶性

2、進(jìn)行了分析。 近年來(lái)，不飽和聚酯(UP)是復(fù)合增強(qiáng)塑料中使用量最多的一種樹(shù)脂。與其它熱固性樹(shù)脂相比，UP樹(shù)脂具有粘度低，加工方便，既可在常溫常壓下固化，也可在加溫加壓下反應(yīng)；固化不放出小分子，可制造出比較均勻的產(chǎn)品；價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。因此，UP樹(shù)脂已廣泛用于結(jié)構(gòu)材料、防腐材料、絕緣材料等。但普通UP樹(shù)脂的韌性、耐熱性、耐老化性等還不甚理想。因此提高UP樹(shù)脂的力學(xué)性能、耐熱性等改性研究工作具有重要意義。 針對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂基

3、復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度不高、耐熱性不好的不足，用雙馬來(lái)酰亞胺對(duì)其進(jìn)行改性。本文選用二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和兩種含芳酯鍵的液晶雙馬來(lái)酰亞胺為共聚單體對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂進(jìn)行改性，考察了加入不同雙馬來(lái)酰亞胺含量的三種共聚體系得力學(xué)性能和熱性能，與純UP樹(shù)脂的性能進(jìn)行了比較。 但是，雙馬來(lái)酰亞胺的熔點(diǎn)較高，需高溫固化，而且固化產(chǎn)物交聯(lián)密度較高，脆性較大，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。因此，需要對(duì)其進(jìn)行改性。近年來(lái)，人們對(duì)雙馬改性的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在降低熔點(diǎn)、

4、改善工藝性和提高韌性上，也可將其用作功能材料以擴(kuò)大應(yīng)用范圍。本課題選用芳香族的二元胺對(duì)其進(jìn)行了改性，制備了二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺/4，4-二氨基二苯醚和對(duì)苯二酚型液晶雙馬來(lái)酰亞胺/4，4-二氨基二苯醚齊聚物并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。 應(yīng)用雙馬來(lái)酰亞胺/二元胺齊聚物對(duì)不飽和聚酯進(jìn)行改性共聚，制備了雙馬來(lái)酰亞胺/二氨基二苯醚/不飽和聚酯三元共聚復(fù)合材料，并對(duì)其力學(xué)性能、熱性能以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)三元共聚體系相對(duì)于相同雙馬來(lái)

5、酰亞胺含量的雙馬來(lái)酰亞胺/不飽和聚酯復(fù)合材料，在韌性提高的同時(shí)耐熱性損失不大，三元共聚物仍具有很高的熱穩(wěn)定性。 采用傅利葉紅外光譜對(duì)這純UP樹(shù)脂、二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺/UP和含芳酯鍵液晶雙馬來(lái)酰亞胺/UP三種體系的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了監(jiān)控，測(cè)定了上述共聚體系中不飽和聚酯、苯乙烯、雙馬來(lái)酰亞胺各自雙鍵的聚合反應(yīng)程度。研究結(jié)果表明，雙馬來(lái)酰亞胺的存在強(qiáng)烈的影響了體系交聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)，大大的促進(jìn)了UP樹(shù)脂的固化反應(yīng)活性。用DSC研