SCE-Al2O3/PES/MBMI-EP复合材料的制备与性能

摘要

双马来酰亚胺树脂(MBMI)与环氧树脂(EP)都具有绝缘性好、加工成型性好等优点，但是固化物韧性抗冲击性能较差，限制了MBMI与EP的应用。本文用二氨基二苯甲烷(DDM)与MBMI和EP反应制成MBMI-EP树脂基体。在基体树脂中加入聚醚砜(PES)与超临界乙醇改性的纳米Al2O3(SCE-Al2O3)共同增韧基体树脂，提高材料的综合性能。
　　用非等温差示扫描量热法(DSC)分析固化工艺。根据DSC测得的特征温度，运用 Kissinger法求得表观活化能为85.88 kJ/mol，Ozawa法表观活化能为81.24 kJ/mol，反应体系合理。采用红外光谱(FT-IR)分析 MBMI-EP树脂，PES/MBMI-EP树脂与SCE-Al2O3/PES/MBMI-EP复合材料的特征吸收峰，结果表明DDM与MBMI和EP发生了化学反应，PES以分散相形式存在，SCE-Al2O3表面吸附了乙醇基。采用SEM观察了材料断裂面的微观形貌，发现适量的PES可以与基体树脂以两相形式存在并形成不明显的界面，在树脂中 SCE-Al2O3有助于PES的分散，有助于材料的韧性进一步提高。
　　对所制得材料进行力学性能分析：当MBMI树脂的加入量为20 wt％时，弯曲强度与冲击强度分别达到118.45 MPa和15.537 kJ/mm2，分别比未加入MBMI提高15%和28%；向MBMI-EP树脂中加入PES，在PES含量为4 wt%时弯曲强度为144.9 Mpa，冲击强度为19.65 KJ/mm2，较MBMI-EP树脂分别提高了34.9%和28%；当向PES/MBMI-EP树脂中加入SCE-Al2O3，且其含量为3 wt%时，弯曲强度与冲击强度为159.1 MPa与21.2 kJ/mm2。耐热性能分析表明：PES对树脂基体的耐热性能影响较小，SCE-Al2O3将会增加材料的耐热性能。介电性能测试结果表明：SCE-Al2O3和 PES的引入均会导致复合材料的介电常数和损耗上升。

目录

声明

第1章 绪论

1.1双马来酰亚胺概述

1.2环氧树脂概述

1.3超临界流体及Al2O3简介

1.4聚醚砜简介

1.5研究目的与意义

1.6本文主要研究内容

第2章 实验部分

2.1实验原料及仪器设备

2.2实验原理

2.3超临界技术处理纳米氧化铝

2.4 SCE-Al2O3/PES/MBMI-EP复合材料的制备

2.5微观结构表征及性能测试方法

2.6本章小结

第3章 结果与讨论

3.1 MBMI-EP材料的微观结构与性能

3.2 PES/MBMI-EP复合材料的微观结构与性能

3.3 SCE-Al2O3/PES/MBMI-EP的微观结构与性能

3.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢