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1、第35卷第6期化工新型材料Vol135No162007年6月NEWCHEMICALMATERIALS·27·前原位聚合法刚性体聚醚酰亚胺/BMI分子复合材料的制备及性能赵兴李玲(中北大学材料科学与工程学院,太原030051)摘要采用前原位聚合法制备刚性聚醚酰亚胺/(BMI/RS)树脂分子复合材料。详细研究了刚性PEI/(BMI/RS)树脂体系反应性、工艺性和固化树脂的力学性能,并通过SEM对PEI/(BMI/RS)固化树脂的断口进行增韧机理分析。结果表明:前原位聚合PEI/(BMI/RS)树脂体系的增韧机理属于
2、微裂纹2剪切带、微裂纹的偏移和支化共同作用机理。正是因为这种结构的产生,导致固化树脂具有良好的力学性能:刚性体PEI含量为5%时,其弯曲强度和冲击强度分别提高了16%和115%。关键词前原位聚合法,聚醚酰亚胺,双马来酰亚胺,分子复合材料Studyonpreparationandpropertiesofrigidpolyetherimide/BMImolecularcompositebypre2insitupolymerizationZhaoXingLiLing(MaterialsScienceandEngine
3、eringCollege,NorthernUniversityofChina,Taiyuan030051)AbstractThesystemofmolecularcompositeofrigidpolyetherimide/BMIwaspreparedbypre2insitupolymeriza2tion.Thereactivity、processingpropertiesandmechanicalpropertiesofPEI/(BMI/RS)wereinvestigated.Themorphologyoff
4、racturesurfacewasobservedbySEMandthemechanismofmodificationwasanalyzed.Theresultsshowedthemecha2nismofPEI/(BMI/RSleaduptohaveexcellentpropertiesofcuredresin:whentherigidPEIcontentwas5%,theflexuralstrengthwasincreasedby16%andimpactstrengthincreased115%.Keywor
5、dspre2insitupolymerization,polyetherimide,bismaleimide,molecularcomposite分子复合材料(molecularcomposite,简称MC)是指(少量)工业品;反应性溶剂(RS),亦称BMI的共聚单体或交联剂,棕刚性棒状高分子链(段)与柔性链聚合物(树脂)共混,并将刚性色液体,自制;双酚A二醚酐(ODPA),上海合成树脂研究所,棒状分子作为增强剂,以近乎于单分子的形式均匀地分散于树白色晶体,工业品,经乙醇重结晶后使用;双酚A二醚胺(DB2[1～
6、3]脂基体中,以达到最佳的分子增韧、增强效应,形成高韧性、PP),进口,白色晶体,工业品,经乙醇重结晶后使用。高强度、高模量的先进树脂基复合材料。而由于其中增强相具112氨端基聚酰亚胺的制备有刚性棒状结构的特征,也称其为刚棒分子复合材料(Rigid2rod在带有机械搅拌、回流冷凝管、温度计的500ml四口烧瓶[4]molecularcompositematerials,简称RRMC)。中加入一定量RS作为溶剂。60℃时先后将DBPP、ODPA和前原位聚合法改性双马来酰亚胺(BMI)树脂是指以BMI催化剂按一定比
7、例加入烧瓶,通N2保护,180℃反应至终点。的共聚单体(RS)为溶剂,将聚合刚性的单体溶于RS中,然后将褐色反应液倒入烧杯中,密封备用,即获得PEI/RS溶液。就地聚合,生成的刚性齐聚物分子均匀地分散在RS中。用含113刚性PEI/(BMI/RS)树脂体系的制备及其反应有刚性的RS溶液与BMI共混、共聚得到改性BMI树脂。这性、工艺性的测定种改性BMI的方法暂且称为“前原位聚合法改性BMI”。1.3.1刚性PEI/(BMI/RS)体系的制备本研究采用双酚A二醚胺(DBPP)作为聚醚酰亚胺(PEI)采用前原位聚合
8、法,具体步骤为:将RS加入到三口瓶中,刚性链的封端剂,以RS作为BMI的共聚单体,采用前原位聚在N2气保护下加热,加热条件为PEI合成的温度条件。目的合法制备刚性体PEI/PMI分子复合材料。使RS与其它体系一样,具有相同的热历史。冷却到130℃以下,按比例分别加入PEI/RS(上述合成所得溶液)、BMI树脂,1实验待体系透明后,130℃预聚10min,即得PEI/RS/BMI树脂体系
