氰酸酯树脂基新型人工介质材料的研究

《氰酸酯树脂基新型人工介质材料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、氰酸酯树脂基新型人工介质材料的研究中文摘要人工介质材料是脉冲多普勒口D)雷达罩的关键夹层材料，其应具有轻质、耐热、介电常数可调、力学性能优良的特点。为适应高性能PD雷达罩的发展，高性能人工介质材料的研发具有重要意义。人工介质材料主要由树脂基体和功能性填料组成，属于一类复合材料。由于树脂基体不仅是复合材料的基本组成，而且是决定材料性能(如耐热性、介电性能、工艺性、层间剪切强度等)的关键因素，因此高性能人工介质材料的研制必须以高性能树脂为基体。氰酸酯树脂(CE)树脂是含有两个或两个以上氰酸酯官能团(-OCN)的衍生物，它具有优异的介电性能，特别在较宽的温度(O-22

2、0℃)和频率(oq011Hz)范围内具有非常低且稳定的￡和tan8值，还具有高耐热性、低吸湿率、粘接性佳、加工性好等，因此被认为是“二十一世纪制各高性能的结构／功能材料最具有竞争力的树脂品种”，在航空航天、电子信息、交通运输等尖端工业领域显示出巨大的应用潜力。本文首次提出基于CE树脂研制新型高性能人工介质材料的新思路，设计与制备了CE基二元复合材料和三元复合材料，首次深入探讨影响CE基二元复合材料(金红石／CE、空心玻璃微珠／CE)和三元复合材料(金红石／空心玻璃微珠／CE)结构与性能的主要影响因素，初步阐明了CE基人工介质材料结构与性能之间的规律，为获得新型高

3、性能人工介质材料提供新的理论和实际依据。本文的研究内容尚未见诸报道。对于金红石／CE复合材料，探讨了金红石的表面性质与含量对CE固化反应性及其机械物理性能的影响。研究结果表明，金红石的表面性质对CE固化反应有显著影响。经过硅烷偶联剂KHS50和钛酸酯偶联剂NDZ-401处理的金红石(分别记为Rutile(KH550)和Rutile(NDZ-401))因表面带有活性基团，可以有效低地加速CE的凝胶。另一方面，金红石的存在也增加了固化反应活化能，使得凝胶后CE固化需要更大的活化能，但所有复合材料与CE具有相同的反应级数。复合材料的介电常数可以通过控制Rutile(K

4、H550)的含量在2．95-8．81之间调节。当Rutile(KH550)含量低于氰酸酯树脂基新型人工介质材料的研究中文摘要40wt％时，可以采用Lichteneker方程对介电常数进行预测。Rutile(KH550)的含量对复合材料的介电损耗也有显著的影响，当Rutile(KH550)含量低于30wt％时，复合材料的介电损耗低于CE树脂的介电损耗值，随着Rutile(KH550)含量的增至40wt％时，复合材料的介电损耗趋于稳定。而后趋于稳定。此外，Rutile(KH550)有助于提高材料的热稳定性。．对于空心玻璃微珠／CE复合材料，重点探讨了空心玻璃微珠的表

5、面性质与含量对CE基复合材料的密度、静态力学性能、动态力学性能、热性能和介电性能的影响。研究结果表明，不论空心玻璃微珠的表面性质如何，它们均可降低CE树脂的￡、tan6和CTE，但是影响幅度不同。HGB(KH550)的加入对降低材料CTE的作用更为显著，而HGB对降低材料的￡和tan6值略微更显优势。HGB(KH550)能够有效地降低材料的密度和吸水率。4wt％HGB(KH550)口-fff以略微提高材料的初始分解温度，随着HGB(KH550)含量的增加，复合材料的最大分解速率峰温度与CE树脂的相应值相比，变化不大，但实际残留率较理论残留率高。对于Rutile(

6、KH550)／／-IGB(K／-1550)／CE复合材料，重点研究了材料组成的配比对复合材料的密度、介电性能、热膨胀系数及动态力学性能的影响。研究结果表明，Rutile(KH550)／HGB(KH550)／CE复合材料的￡和tan6值均低于CE树脂的相应值，并可根据Rutile(KH550)和HGB(KH550)与CE的配比进行有效调节。当填料与树脂的质量比为1：3时，通过调节Rutile(KH550)和HGB(KH550)的质量比在0．2：1。1：O．2之间变化，则复合材料的密度介于O．68’1．179／era3，tan6介于0．004-0．010，￡介于2．

7、90"3．74。Rutile(K．H550)／HGB(KH550)／CE复合材料的CTE值明显低于CE树脂的相应值。Rutile(KH550)／HGB(KH550)／CE复合材料的动态损耗峰均呈现为一个主峰加一个小肩峰的形状，主峰与肩峰所对应的T夸值几乎不随着组成配比而变化。关键词：氰酸酯树脂，金红石，空心玻璃微珠，介电性能Ⅱ作者：刘杰指导老师：顾嫒娟教授OnnovelmanualdielectricsbasedoncyanateesterresinAbstractManualdielectricsarekeymaterialsforPulseDoppler(P

8、D)radarredom