双马来酰亚胺树脂的增韧改性研究

摘要

近年来，双马来酰亚胺树脂以其优异的耐热性、阻燃性和良好力学性能等特点，而被广应用于航空、机械、电子等工业领域中。但是未改性的双马来酰亚胺树脂在固化后存在韧性差和抗冲击性能差等缺点，从而限制了其应用范围。因此，本文采用BDM-DDM-PO和SiO2-[P(GMA- co-BA)-g-DDS]与双马来酰亚胺树脂进行共混改性，以期在对双马来酰亚胺树脂增韧的同时，又能够提升其热性能。
　　本文首先利用二苯甲烷双马来酰亚胺（BDM）、二胺基二苯甲烷（DDM）以及环氧丙烷（PO）合成了 BDM-DDM-PO，并以此改性树脂作为增韧剂对双马来酰亚胺（BDM）进行增韧改性研究，研究BDM-DDM-PO的引入对双马来酰亚胺树脂的热性能及力学性能的影响。研究结果表明，BDM-DDM-PO的加入可明显提高复合材料的热性能和力学性能；当 w（BDM-DDM-PO）％=5%时，复合材料的力学性能最好；扫描电镜（SEM）结果表明，BDM-DDM-PO/BDM复合材料由脆性断裂转变为韧性断裂。
　　采用ATRP将聚合物P(GMA-co-BA)接枝在纳米SiO2的表面，在此基础上，通过SiO2-P(GMA-co-BA)表面的环氧基团与二氨基二苯砜（DDS）中的氨基进行开环反应，制备出既有增韧作用又能参与双马来酰亚胺树脂基体固化的SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]改性剂。FT-IR、TGA、1H NMR及XPS测试结果表明，P(GMA-co-BA)和P(GMA-co-BA)-g-DDS都成功的接枝在纳米SiO2的表面，且接枝率分别为73.3%和76.5%。
　　将SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]改性剂与双马来酰亚胺树脂进行共混，制备SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]/双马来酰亚胺树脂复合材料，并研究SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]对复合材料性能的影响。SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]的加入能够使双马来酰亚胺树脂基体的冲击强度和弯曲强度得到提高。当 SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]含量为0.5%时，SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]/双马来酰亚胺复合材料的冲击强度和弯曲强度都达到最大值，且分别提高了198.7%和64.5%。从复合材料断面形貌的扫面电镜照片可看出，SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]的加入使树脂体系由典型的脆性断裂转化为韧性断裂。
　　本文通过傅立叶红外光谱（FT-IR）、非等温DSC测试研究了SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]/双马来酰亚胺纳米复合材料固化体系的固化动力学的研究。求得表观活化能、固化反应级数和固化温度等固化反应动力学参数，并求得其固化度与固化反应表观活化能的关系。

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第1章 绪论

1.1.引言

1.2.双马来酰亚胺树脂

1.3 聚合物/纳米SiO2复合材料

1.4本文研究思路及内容

第2章BDM-DDM-PO的合成及增韧改性双马来酰亚胺树脂的研究

2.1引言

2.2实验

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

第3章SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]的合成及增韧双马来酰亚胺树脂的研究

3.1引言

3.2实验

3.3 实验结果与讨论

3.4 本章小结

第4章SiO2-[P(GMA-co-BA)-g-DDS]/双马来酰亚胺复合材料的固化动力学研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 结论

参考文献

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