SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的制备与性能

摘要

双马来酰亚胺(BMI)树脂具有较高的耐热性能，良好的加工成型性能等优点，但是固化后其产物脆性较大，限制了BMI的应用。本文用烯丙基化合物二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A二烯丙基醚(BBE)与4’4-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)合成MBAE(MBMI+BBA+BBE)基体树脂，随后加入聚醚砜(PES)与超临界技术改性的纳米SiO2(SCE-SiO2)共同增韧MBAE基体树脂，以达到提高韧性而不降低其他性能的目的。
　　采用红外光谱(FT-IR)分析改性前后纳米SiO2的红外特征峰发现，超临界处理可以减少SiO2表面的羟基，并且使SiO2表面结合上乙醇基团。采用SEM观察了材料断裂面的微观形貌，发现适量的纳米粒子在材料中呈现出了很好的分散性，PES的聚集体形式与基体呈现为两相分布，分析出PES对材料断面形貌的影响较大，其聚集态会受到纳米粒子影响。
　　材料的力学性能测试结果表明：纳米SiO2与PES均可增韧双马树脂，PES的增韧效果更加明显，二者之间存在协同作用，共同使用时增韧效果大幅度提升，2 wt％SiO2与5 wt%PES的SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料冲击强度为16.50 kJ/m2，较未改性的MBAE基体树脂提高了6.95 kJ/m2。耐热性能测试结果表明：PES会引起材料耐热性下降，而SiO2则可以抑制与弥补PES引起的耐热变化。介电性能测试结果表明：SiO2和PES的引入均会导致SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的介电常数和损耗上升，但是共同引入时，二者之间的相互影响可以减少对材料性能的负面影响。

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第1章 绪论

1.1双马来酰亚胺概述

1.2超临界流体及SiO2简介

1.3聚醚砜简介

1.4研究目的与意义

1.5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超临界乙醇处理纳米SiO2

2.4 SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的制备

2.5测试及表征方法

2.6本章小结

第3章 SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的微观形貌分析

3.1红外光谱特征峰分析

3.2 MBAE基体树脂的断面形貌

3.3 SCE-SiO2-MBAE复合材料的断面形貌

3.4 PES-MBAE复合材料的断面形貌

3.5 SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的断面形貌

3.6本章小结

第4章 SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料性能研究

4.1 SCE-SiO2-MBAE复合材料性能研究

4.2 SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料性能研究

4.3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