SiO2中空微球改性含硅芳炔树脂及其复合材料的结构与性能

摘要

采用SiO2中空微球对含硅芳炔树脂(PSAC)进行改性,制备了SiO2/PSAC复合材料,以改善PSAC固化后质脆的缺点,提高PSAC基复合材料的力学性能,拓展PSAC在航空航天领域的应用.对SiO2/PSAC复合材料和石英纤维布增强SiO2/PSAC(QF-SiO2/PSAC)复合材料的结构与性能进行了研究,采用SEM分析SiO2/PSAC树脂浇铸体和QF-SiO2/PSAC复合材料断面微观结构,并分析SiO2的增韧机制.采用DMA和TGA分析了SiO2/PSAC复合材料耐热性能和热稳定性,虽然SiO2会导致树脂耐热性能略有下降,但其中空结构使树脂具有优异介电性能.当SiO2的添加量达2wt％时,SiO2/PSAC树脂浇铸体弯曲强度达22.3 MPa,失重5％温度为551℃,1 000℃残留率为86.5％;QF-2SiO2/PSAC复合材料的弯曲强度为298.3MPa,弯曲模量达31.0 GPa,分别提高了27.5％、59.0％;当SiO2添加量为5wt％时,QF 5SiO2/PSAC复合材料的剪切强度提高了16.0％.