含联苯结构的聚酰亚胺复合材料.pdf

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1、复合材料学报第20卷第3期6月2003年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol.20No.3June2003文章编号:1000-3851200303-0027-04含联苯结构的聚酰亚胺复合材料王震19益小苏29丁孟贤11.中科院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室9长春130022;2.北京航空材料研究院先进复合材料国防重点实验室9北京100095摘要:以改进的PMR方法由联苯四甲酸二甲酯BPDE9二氨基二苯甲烷MDA及降冰片烯二酸单甲酯NE合成的树脂为基体制备了AS4碳纤维增强的超高温聚酰亚胺复合材料O研究了树脂预聚物的高温流变

2、行为O制得的复合材料在室温的弯曲强度为1190MPa9弯曲模量为121GPa9层间剪切强度为42MPa;在371C的力学性能分别是763MPa~116GPa~26MPa;在371C时的力学强度保持率可达50%以上;玻璃化温度为472C;该基体树脂和复合材料在空气中371C下100h老化后9热失重分别为1.9%和2%O关键词:复合材料;聚酰亚胺;联苯二酐中图分类号:TB332文献标识码:APOLYIMIDECOMPOSITECONTININGBIPHENYLSTRUCTURE121WANGZhen9YIxiaosu9DINGMengxian1.Statekeylabo

3、ratoryofPolymerPhysicsandChemistry9ChangchunInstituteofAppliedChemistry9ChineseAcademyofScience9Changchun1300229China;2.StatekeylaboratoryofAdvancedComposites9BeijingInstituteofAerospaceMaterial9Beijing1000959Chinabstract:Theultra-hightemperaturecompositewasfabricatedbasedonpolyimideco

4、ntainingbiphenylstructureasthematrixresinandcarbonfiberAS4.Therheologyofpolyimideprecursorpre-paredbyamodifiedpolymerizationofmonomericreactantsapproachMPMRwasstudied.Theflex-uralstrengthandflexuralmodulusofthecompositeatRTand371Care1190MPa9763MPaand121GPa9116GPa9respectively.Theshears

5、trengthofthecompositeatRTand371Care42MPaand26MPa.Themechanicalpropertyofthecompositecanreachhalfofitsmechanicalpropertyatroomtemperature.Theglasstransitiontemperatureisupto472CbyDMA.Theweightlossesoftheresinandcompositeat371Cfor100hare1.9%and2.0%.Keywords:composite;polyimide;biphenyldi

6、anhydride热固性聚酰亚胺基体树脂9以其优异的耐热氧温聚酰亚胺复合材料基体树脂9长期使用温度在化性能~机械性能~介电性能~良好的耐溶剂性能以316C以下O但在毒性和高温性能上仍存在许多不及高的玻璃化温度9在航空~航天等领域得到了广泛足9特别是难以适应目前371C高温的要求[6]O美国的应用O近三十年来9以美国航空航天局NASA的NASA对此做了许多方面的改进9如发展了以提高热稳定性为主要目的的PMR-II-50[7][8]和lewis研究中心发展的PMRPolymerizationof~V-CAP[9]等O据报道9其中某些品种9如AFR-MonomerReac

7、tants方法为代表9热固性聚酰亚胺AFR-700复合材料在热氧化稳定性~成型工艺以及综合力学700B9已经部分达到371C高温力学性能的要求[10]O性能等方面均得到了很大的提高[1~3]O但由于这些树脂均采用了昂贵的六氟二酐为原料9[495]是目前应用最为广泛的一种耐高价格至今令人难以接受9所以合成低成本非氟的耐PMR-15收稿日期:2001-11-28;收修改稿日期:2002-03-29基金项目:本工作得到国家自然科学基金支持50033010作者介绍:王震1973-9男9博士9副研究员9从事于聚酰亚胺合成及其复合材料制备的研究O作者通讯:丁孟贤9E-mai