HPM改性氰酸酯樹脂及其高模量碳纖維復(fù)合材料性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料在航天航空領(lǐng)域、軍工科技領(lǐng)域和高端休閑專業(yè)體育用品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。氰酸酯樹脂單體具有對(duì)稱的剛性分子結(jié)構(gòu)而其固化產(chǎn)物又能形成具有對(duì)稱三嗪環(huán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這給予了它優(yōu)良的力學(xué)性能、高的耐熱性能、低的吸濕率、良好的加工工藝性以及特有的介電性能，這些優(yōu)異的綜合性能使其倍受材料學(xué)專家的關(guān)注，也使它成為高性能的樹脂基體材料。但氰酸酯樹脂固化溫度高、固化產(chǎn)物韌性差等缺點(diǎn)，給它的加工和使用帶來(lái)了困難。因此，要改性氰酸酯樹脂以降低

2、其固化溫度、提高其韌性，從而拓寬其應(yīng)用范圍。
　　 本文以合成N-(4-羥基苯基)馬來(lái)酰亞胺(HPM)為改性劑，對(duì)雙酚A型氰酸酯樹脂進(jìn)行共聚增韌改性研究。通過(guò)DSC分析確定了改性樹脂的固化制度，并研究了改性樹脂體系的固化動(dòng)力學(xué)和固化機(jī)理。通過(guò)研究不同含量HPM對(duì)改性氰酸酯樹脂體系在力學(xué)性能、介電性能、濕熱性能等方面的影響，獲得了具有綜合性能最佳的配比組成，并以此配比樹脂為基體制備了CFRP復(fù)合材料，研究了其吸濕前后的力學(xué)性能變化

3、。
　　 DSC分析研究發(fā)現(xiàn)HPM能催化固化氰酸酯樹脂，使其固化溫度降低了90℃;并確定其固化制度為160℃/1h，200℃/3h，240℃/1h;還得到了改性體系固化動(dòng)力學(xué)方程dα/dt=3.196×108exp(-85800/RT)α0.033(1-α)1.0747，它能較好地描述改性體系的固化過(guò)程。對(duì)HPM-CE固化樹脂各性能的研究結(jié)果顯示，固化樹脂力學(xué)性能得到提高，但其介電性能、吸濕性能以及耐熱性能略有下降。CE:HPM