论文部分内容阅读
双马来酰亚胺树脂在固化过程中会产生体积收缩,使材料产生收缩应力,影响材料的性能。研究发现膨胀单体能够进行开环聚合反应产生体积膨胀,本文利用膨胀单体改性双马来酰亚胺树脂以减小其固化后的体积收缩。文章首先介绍了树脂固化过程中产生体积收缩的原因及解决方法,并详细介绍了双马来酰亚胺树脂和膨胀单体的研究进展以及今后的发展方向。
采用两步合成法制备了螺环原碳酸酯膨胀单体3,9-二.羟甲基-3,9-二乙基-1,5,7,11-四氧杂螺[5.5]十一烷,用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚丙二醇(PPG)合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚物,并使二者共聚制备新型膨胀单体预聚物。通过红外分析、核磁分析、元素分析等分析手段证实了产物的结构,推测出膨胀单体预聚物(SOCP)发生了阳离子双开环聚合反应。
通过膨胀计测定了改性体系的体积变化率,发现膨胀单体可有效降低改性体系的体积收缩率,当SOCP加入量达50%时,体系的体积收缩率仅为0.309%。通过计算得到SOCP的体积膨胀率为2.027%。用DSC研究了改性体系的固化动力学,求得体系的表观活化能E=118.48kJ/mol,反应级数n=0.93,并确定了树脂的固化工艺为:135℃/60min+160℃/90min+180℃/90min+220℃/90min,250℃后处理2.5h。
通过TG以及DMA测试表明加入20%的SOCP之后,体系的热稳定性基本不变,玻璃化转变温度出现小幅度降低,体系的阻尼性能变好。力学测试表明:随着SOCP加入量的增加,体系的拉伸强度、压缩强度以及冲击强度均出现先增大后减小的趋势,SOCP加入量在14%左右时改性效果最佳。