第五章　热固性树脂课件.ppt

第五章 热固性树脂基体 热固性树脂 定义：在初受热时变软，可以塑性加工成一定的形状，随着加热的进行或固化剂的加入，会逐渐成凝胶或固化成型。再加热不会软化，不熔、不融。 传统的聚合物基体材料是热固性树脂。 优点: 具有良好的工艺性能，固化前热固性树脂粘度低 适合于各种大件成型。 缺点：热固性树脂所用的预浸料需要低温冷藏，且贮存期 较短；成型周期长。 材料的韧性差，抗损伤容限低。 不可回收利用。 典型的热固性树脂性能比较 5.2　不饱和聚酯树脂 (Unsaturated Polyster Resin, UP) 5.2　环氧树脂（Epoxy resin，EP） 2 环氧树脂分类 苯并噁嗪树脂 高性能复合材料 应用：航空航天、军工、机械、电绝缘 性能：高强高模、耐高温 基体树脂品种 酚醛树脂 环氧树脂 双马来酰亚胺树脂 -CO-C=C-CO-N- 氰酸酯树脂 -OCN 苯并环丁烯 热塑性特种工程塑料 问题 固化时释放小分子，成型工艺 耐热性 固化收缩，内应力 成本（性能价格比） 苯并噁嗪树脂 苯并噁嗪树脂是近年来新兴的性能优良的热固性树脂，有以下特点： 原料来源广泛，灵活的分子设计性。 开环聚合，不放小分子； 开环后形成类似酚醛树脂的交联网络结构 固化零收缩或略显膨胀； 良好的成碳特性； 具有优良的耐热性、机械性能和耐腐蚀性； 优良的成型加工性 苯并恶嗪树脂在室温下（0~40℃）有非常好的贮存稳定性 高活性的粒状多苯并恶嗪固体树脂存放两年，其物理化学性质基本上没有变化 苯并恶嗪树脂溶液浸渍玻璃布制成的中间体预浸料存放 6 个月，仍有很好的层压加工性和制品性能 苯并恶嗪树脂可溶于丙酮等通用溶剂， 苯并恶嗪树脂可以单独使用、也可与环氧树脂或酚醛树脂复配，制备纤维增强复合材料。通过复配可以进一步改善复合材料的成型工艺和综合性能。 加入活性氢化合物、有机酸、路易斯酸等催化剂，苯并恶嗪的凝胶化时间明显缩短、反应活化能减小、 如双酚A型苯并恶嗪的起始固化温度（DSC）从210℃降 至150℃、132℃和130℃。，获得了满足层压和模压生产的配方组成和固化工艺参数。 双马树脂(BMI) 双马合成路线 双马物理、化学性质 双马树脂的固化与性能 双马树脂的改性 1）烯丙基化合物改性 烯丙基化合物改性 2）二元胺改性 3）热塑性树脂改性 4 ）环氧树脂改性 新型BMI单体合成 BMI树脂的应用 聚酰亚胺树脂 PMR聚酰亚胺 PMR聚酰亚胺合成 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 8.1 PMR聚酰亚胺 8.2 乙炔封端聚酰亚胺 8.3 复合材料的应用 要求：了解聚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 8.1.1 PMR聚酰亚胺的合成 8.1.2 PMR聚酰亚胺的性能 8.1.3 PMR聚酰亚胺的改性 PMR技术的特点： 使用低粘度、低分子量的单体 使用低沸点溶剂 亚胺化反应在交联固化前完成，最后的固化阶段可挥发份少 1972年，NASA PMR：in suit polymerization of monomeric reactants ● ● ● PMR技术制备复合材料的过程： ●反应单体溶于溶剂，浸渍纤维，制成预浸料； ●加热，亚胺化反应－－PMR预聚体 ●最后，加热加压固化，成复合材料 PMR聚酰亚胺的单体： 芳香二胺 芳香二酸酐 纳迪克(Nadic)酸酐 ● 反应特点： 有小分子生成（水，甲醇） ● 封端温度低 PMR-15聚酰亚胺的合成： 芳香二胺 芳香二酸酐 纳迪克(Nadic)酸酐 ● Nadic酸酐：二胺 ：二酐 2.000 ： 3.087 : 2.087 分子量：1500 120～230℃ －