液晶熱固性雙馬來酰亞胺與不飽和聚酯樹脂的共聚改性研究.pdf

1、雙馬來酰亞胺(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)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并用熱臺偏光顯微鏡和X-射線衍射對其液晶性

2、進(jìn)行了分析。 近年來，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脂。與其它熱固性樹脂相比，UP樹脂具有粘度低，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；價格適中等優(yōu)點。因此，UP樹脂已廣泛用于結(jié)構(gòu)材料、防腐材料、絕緣材料等。但普通UP樹脂的韌性、耐熱性、耐老化性等還不甚理想。因此提高UP樹脂的力學(xué)性能、耐熱性等改性研究工作具有重要意義。 針對不飽和聚酯樹脂基

3、復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度不高、耐熱性不好的不足，用雙馬來酰亞胺對其進(jìn)行改性。本文選用二苯甲烷型雙馬來酰亞胺和兩種含芳酯鍵的液晶雙馬來酰亞胺為共聚單體對不飽和聚酯樹脂進(jìn)行改性，考察了加入不同雙馬來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樹脂的性能進(jìn)行了比較。 但是，雙馬來酰亞胺的熔點較高，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，需要對其進(jìn)行改性。近年來，人們對雙馬改性的重點主要體現(xiàn)在降低熔點、

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其進(jìn)行了改性，制備了二苯甲烷型雙馬來酰亞胺/4，4-二氨基二苯醚和對苯二酚型液晶雙馬來酰亞胺/4，4-二氨基二苯醚齊聚物并對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。 應(yīng)用雙馬來酰亞胺/二元胺齊聚物對不飽和聚酯進(jìn)行改性共聚，制備了雙馬來酰亞胺/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)三元共聚體系相對于相同雙馬來

5、酰亞胺含量的雙馬來酰亞胺/不飽和聚酯復(fù)合材料，在韌性提高的同時耐熱性損失不大，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這純UP樹脂、二苯甲烷型雙馬來酰亞胺/UP和含芳酯鍵液晶雙馬來酰亞胺/UP三種體系的固化動力學(xué)進(jìn)行了監(jiān)控，測定了上述共聚體系中不飽和聚酯、苯乙烯、雙馬來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)理和動力學(xué)，大大的促進(jìn)了UP樹脂的固化反應(yīng)活性。用DSC研