2-5双马PI树脂.pptVIP

第七节 双马来酰亚胺树脂 7.1 双马树脂的合成 7.1.1 双马树脂的特点 7.1.2 合成路线 7.1.3 物理、化学性质 7.2 双马树脂的固化与性能 7.3 双马树脂的改性 7.3.1 烯丙基化合物改性 7.3.1 烯丙基化合物改性 7.3.2 二元胺改性 7.3.3 热塑性树脂改性 7.3.4 环氧树脂改性 7.3.5 新型BMI单体合成 7.3.5 新型BMI单体合成 7.3.5 新型BMI单体合成 7.4 BMI树脂的应用 第八节 聚酰亚胺树脂 前言 8.1 PMR聚酰亚胺 8.1.1 PMR聚酰亚胺合成 8.1.1 PMR-15聚酰亚胺合成 8.1.1 PMR-15聚酰亚胺合成 8.1.2 耐高温聚酰亚胺 8.1.3 聚酰亚胺的性能 8.1.3 聚酰亚胺的性能 8.1.3 聚酰亚胺的性能 8.1.4 聚酰亚胺的改性 8.2 乙炔封端聚酰亚胺 8.2 乙炔封端聚酰亚胺 8.3 聚酰亚胺复合材料的应用 小结 * 7.1 双马树脂的合成 7.2 双马树脂的固化与性能 7.3 双马树脂的改性 7.4 双马树脂及其复合材料的应用 要求：了解双马来酰亚胺树脂的结构与性能、以及作为 耐高温材料的应用进展 1948年，美国取得BMI的合成专利； 60年代末，法国研制出复合材料； 80年代，我国开始用于航空航天，有8911、5428、4501等牌号。 双马来酰亚胺（BMI）树脂的结构特点： ● ● 具有典型热固性树脂的流动性和可模塑性； 良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、热膨胀系数小等优点； 克服了环氧树脂耐热性低、聚酰亚胺树脂固化温度高压力大的缺点； Tg高于250℃，使用温度177～230℃ 双马树脂的特点： ● ● 采用不同结构的二胺，可获得不同结构与性能的BMI单体 双马树脂的合成路线 ● 由于BMI单体邻位羰基的吸电子作用，使双键成为贫电子键： 可通过双键与二元胺、酰胺、硫氢基、羟基等含活泼氢的化合物反应； 也可与环氧树脂反应； 可自聚。 BMI单体多为结晶固体，熔点较高 脂肪族：110℃～190℃ 芳香族：180℃～300℃ 一般不溶于普通有机溶剂：丙酮、乙醇等 只溶于二甲基甲酰胺（DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)等 ● ● 常用的双马树脂一般采用BMI单体自聚交联反应 ● ● BMI固化物由于含有酰亚胺以及交联密度高，具有优良的耐热性 使用温度一般在177～230℃，Tg一般大于250℃ 芳香族BMI的Tg高于脂肪族BMI，同时随交联密度提高 BMI固化物结构致密，有较高的强度和模量，但由于交联度高，分子链刚性大，呈现较大的脆性，冲击强度差、断裂韧性低。 未改性的双马树脂熔点高、溶解性差、成型温度高、脆性大 其中韧性差是阻碍BMI树脂应用和发展的关键 ● ● BMI树脂改性的方向： 1 提高韧性 2 改善工艺性 3 降低成本 与烯丙基化合物共聚 芳香二胺扩链 环氧改性 热塑性树脂增韧 合成新型单体 双马树脂可以用多种链烯基化合物改性，其中烯丙基化合物是目前BMI增强改性途径中最成功的方法。 烯丙基化合物与BMI树脂共聚后预聚物稳定、易溶、坚韧、耐热耐湿，非常适合于制备先进复合材料。 ● 常用的烯丙基化合物是二烯丙基双酚A，常温下为琥珀色液体，粘度12～20Pa.s，改性后的典型代表是XU292（Ciba-Geigy公司) ● 其他烯丙基化合物：烯丙基醚、烯丙基酚、烯丙基胺、烯丙基双酚S、等等 ● 二元胺改性BMI是最早采用的方法。 ● 采用耐热性较好的热塑性树脂增韧BMI，可以在基本不降低树脂基体耐热性和力学性能的前提下实现增韧。 常用的热塑性树脂：聚苯并咪唑（PBI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮(PEK/PEEK)等。 ● 影响增韧效果的因素：热塑性树脂的主链结构、分子量、颗粒大小、端基结构等 ● ● 增韧机理：热塑性树脂与BMI不相容，在体系中呈颗粒分布，引发和中止银纹，吸收冲击能量。电镜照片显示呈两相结构。 环氧改性BMI可以改善工艺性、提高树脂与增强纤维的粘接力，同时提高韧性。 环氧树脂本身很难与BMI单体反应，其改性途径有： ● 在二元胺(DDM / DDS)改性的基础上，添加环氧改性 含环氧基的BMI：用过量的环氧树脂与BMI及二元胺反应，得到端基为环氧基的树脂，可用胺固化成型 合成改性剂：与烯丙基化合物反应形成烯丙基酚氧树脂 ● ● ● 缺点：环氧树脂加入容易使树脂体系的耐热性降低，应注意调整组分配比与聚合工艺。 ● 链延长型 取代型 稠环型 噻酚型 元素型 ● 酰胺型 酰脲型 醚键型 链延长型 取代型 稠环型 噻酚型 元素型 ● 采用稠环二胺与顺丁烯二酸酐合成 （萘、芴） 链延长型 取代型 稠环