液晶雙馬來酰亞胺樹脂的合成、共聚、表征及其在聚合物改性中的應用.pdf

1、雙馬來酰亞胺樹脂以其優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、耐輻射、阻燃性、耐侯性，良好的力學性能和尺寸穩(wěn)定性，成型工藝類似于環(huán)氧樹脂等特點,被廣泛應用于航空、航天、機械、電子等工業(yè)領域中。本文采用雙馬來酰亞胺改性甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂，以期提高這三種材料的耐熱性能和機械性能，從而拓寬聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的應用范圍，所以這一課題的研究具有重要的理論和實際意義。 本文合成了一種含有雙酚S 基團的液晶雙馬來酰

2、亞胺(用Ia 表示)、一種含芳酯鍵的液晶雙馬來酰亞胺(MBMI)和一種芳醚砜雙馬來酰亞胺(即SEM)，分別應用FT-IR、1H NMR、DSC、HSPM 對其結構和液晶行為進行了表征與分析。結果表明，合成了預期產物，Ia 和SEM 都具有向列相的球?？棙?，而MBMI 具有紋影織構，但都呈現較好的熱致液晶行為。所合成的含有雙酚S 基團的液晶雙馬來酰亞胺尚少見文獻報道，這是本論文的一個重要創(chuàng)新點。 目前有關甲基丙烯酸甲酯耐熱改性的研

3、究工作報道較多的是使用N-環(huán)己基馬來酰亞胺，本文則系統(tǒng)研究了使用芳醚砜雙馬來酰亞胺和二苯甲烷型雙馬來酰亞胺改性甲基丙烯酸甲酯，即研究了MMA–SEM 二元共聚物體系和MMA–BMD 二元共聚物體系的單體配比對共聚物的熱學性能及力學性能的影響。結果表明，改性后的PMMA有較好的耐熱性，同時對力學性能影響不大，這也是本文的另一創(chuàng)新點。 雙馬來酰亞胺由于結構的特點，使得雙馬來酰亞胺樹脂具有熔點高、溶解性差、成型溫度高、固化物脆性大等缺

4、點，這些均限制了雙馬來酰亞胺樹脂的應用與發(fā)展。 為改善雙馬來酰亞胺的這些缺點，采用4，4，/—二氨基二苯醚(DDE)作為改性劑對二苯甲烷型雙馬來酰亞胺(BMD)和液晶雙馬來酰亞胺(Ia)進行了擴鏈改性，并對其結構和液晶行為進行了表征。結果表明DDE 的引入并沒有改變Ia 的液晶性，這對于制備實用的液晶聚合物網絡具有重要價值。本文采用二苯甲烷型雙馬來酰亞胺單體(BMD)、液晶雙馬來酰亞胺單體(Ia)及其各自的擴鏈齊聚物，改性環(huán)氧樹

5、脂E-51/芳香胺固化體系。結果發(fā)現雙馬來酰亞胺和其擴鏈齊聚物對改善環(huán)氧樹脂的韌性和耐熱性具有較好的作用。而液晶雙馬來酰亞胺及其擴鏈齊聚物對改善環(huán)氧樹脂的韌性效果更明顯。這可能是由于固化體系的交聯密度和交聯點剛性改變的緣故。 采用二苯甲烷型雙馬來酰亞胺和液晶雙馬來酰亞胺及其各自的擴鏈齊聚物對不飽和聚酯進行了改性，并與純不飽和聚酯樹脂進行性能對比。BMD 和Ιa 對提高復合材料的強度和耐熱性效果均較好，Ia 因含有剛性基團使復合材

6、料的耐熱性提高更多。 二苯甲烷型雙馬來酰亞胺齊聚物對材料的拉伸強度改性效果較明顯，尤其在齊聚物的加入量為1％時比純不飽和聚酯的拉伸強度提高了近26％。液晶雙馬來酰亞胺齊聚物的加入使復合材料的拉伸強度、沖擊韌性、彎曲強度都有所提高，尤其是在雙馬來酰亞胺/二胺基二苯醚加入量為0.5％時，力學性能最好。 本文采用非等溫DSC 分析法分別對液晶雙馬來酰亞胺單體改性環(huán)氧樹脂體系、不飽和聚酯樹脂體系和液晶雙馬來酰亞胺齊聚物改性環(huán)氧樹