论文部分内容阅读
本文选择与BMI结构相似、分子量较低的刚性体（PEI）作为BMI的增韧剂,从PEI的分子结构入手,研究不同端基、不同分子结构PEI与改性BMI固化树脂体系相分离的关系,确定BMI分子复合材料形成的结构条件;研究不同端基、不同分子结构PEI与改性BMI固化树脂性能的关系,得到BMI分子复合材料最佳性能的分子组装元素。在BMI共聚单体RS中合成出8种不同结构的PEI,比较系统的研究了PEI分子结构对增韧效果的影响。在本实验选取范围内,对树脂增韧的最大贡献是在分子链中引入易于旋转的醚键,如刚性体DAEIa是由醚酐和醚胺合成的,链段中含有最多的醚键,其冲击强度为20.53 KJ/m2,与纯体系RS/BMI树脂相比,除具有相当的反应性、工艺性和耐热性外,韧性提高了104.89%。依据透光率、玻璃化转变与相分离的相关性,研究发现:非活性端基、主链刚性基团较多及提高极性侧基含量,均有利于PEI/RS/BMI树脂体系固化过程中相分离的发生和相分离速率的提高。相分离易削弱PEI对BMI树脂的改性效果,即PEI/RS/BMI固化物为均相结构时,PEI在提高固化物韧性和综合性能方面具有较大的优势。结合树脂的结构和断口形貌可知,改性BMI分子复合材料增韧机理属于微裂纹-剪切带、微裂纹的偏移和支化的共同作用结果。对各向同性混杂复合材料进行低速落重冲击实验可知:对于各向同性的复合材料层压板,空白体系RS/BMI的分层扩展阻力R为3.29 KJ/m2,临界分层冲击能量W0为0.25J;增韧体系DAEIa/RS/BMI的分层扩展阻力R为5.43×10-3 KJ/m2,临界分层冲击能量W0为0.6J,显然增韧后大大提高了板材的层间断裂韧性。