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热塑性树脂增韧改性双马来酰亚胺树脂的研究

来源:未知 编辑:admin 时间:2018-06-18

  慧聪涂料原料网讯:综述了热塑性树脂(TP)对双马来酰亚胺树脂(BMI)的改性方式及钻研进展。引见了热塑性树脂增韧BMI的机理,阐发了影响增韧结果的要素(TP的韧性、TP的分子量、TP的增添量、TP的活性端基、TP的耐热性、TP与BMI的相容性及延展性、系统的粘弹性及界面粘结力、固化温度和乳化剂)。成果表白:热塑性树脂能在不低落树脂力学机能和耐热机能的条件下提高双马来酰亚胺树脂的韧性。但更高韧性的改性树脂尚待进一步钻研。

  双马来酰亚胺(BMI)自1969年由法国RhonePoulenc公司研制顺利以来,以其优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性、耐侯性,优良的力学机能和尺寸不变性,成型工艺雷同于环氧树脂,原资料来历普遍、本钱低廉等特点,被普遍使用于航空、航天、机器、电子等工业范畴中先辈复合股料的树脂基体、耐高温绝缘资料和胶粘剂等[1]。改性BMI树脂大多脆性大,不克不及餍足先辈布局复合股料对树脂基体的韧性要求。因此在连结其抱负机能的同时,提高双马树脂的断裂韧性是人们努力钻研的方针。就钻研功效而言,BMI树脂的钻研大致分为合成新型BMI树脂和对BMI改性两类。双马来酰亚胺是拥有三维网状布局的高度交联聚合物,虽拥有优异的机能,但其收集布局将会导致其抗打击性和抗裂纹性较差。目前BMI的改性次要有链耽误法、烯丙基化合物共聚法、橡胶增韧法、热塑性树脂法等。橡胶增韧BMI会导致其耐热性和刚度严峻降落,所以,人们起头测验考试用强韧、耐热的热塑性树脂(TP)增韧BMI[2]。这种增韧方式的劣势次要是在不低落树脂力学机能和耐热机能的条件下提高BMI树脂的韧性。目前常用的热塑性树脂次要有聚苯并咪唑(PBI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚海因(PH)、聚芳醚(PES-C)聚芳醚酮(PEK-C)和改性聚醚砜(PESU)等。本文综述了热塑性树脂增韧BMI的钻研进展。

  热塑性树脂的插手转变了BMI树脂的堆积态布局,系统初始是均相的,跟着反映的进行,两相的相容性降落,产生反映诱导相分手,构成了宏观上平均而微观上两相的布局,可无效地激发银纹和剪切带,使资料产生较大的变形。因为银纹和剪切带的协同效应以及热塑性树脂颗粒对裂纹的障碍感化,可阻遏裂纹的进一步成长,使资料在粉碎前耗损更多的能量,到达增韧改性的目标。增韧结果受固化反映诱导相分手的影响。最终相布局是相分手热力学要素、动力学要素与固化反映等的分析成果。

  固化反映诱导相分手历程履历以下阶段:诱导期,起头分相,相尺寸的固定,相分手的中止和树脂的凝胶化。在反映诱导相分手历程中,伴跟着固化反映的进行,共混系统的物理化学性子不竭产生变迁,系统淬冷度随固化时间变迁的水平和速率间接影响到相分手的历程,因而反映诱导相分手举动与热诱导相分手举动有很大的分歧,蕴含了非常均衡态和非均衡态的相布局构成体例,可以或许构成奇特的两相布局,其历程比力庞大。在分相起头时,若是系统构成是在临界浓度左近,系统将间接进入相分手区域,导致所谓的不稳相分手。若构成偏离临界浓度,系统将进入成核发展区域,导致亚稳相分手。可是固化反映的进行使旋节线不竭演化,所以热塑性/热固性共混物系统有可能起头时处于成核发展区域,跟着反映的进行,又进入到相分手区域。对付聚合物共混系统是构成混溶的均相,仍是构成分手的两相布局,能够用两相产生相分手时的临界消融度参数之差,与其共混系统的夹杂消融度参数来预测[3,4]。由此节制热塑性树脂的相对分子品质和取舍其构成,马来酰亚胺树脂的研究在固化到达某一时辰后,便产生相分手,其增韧结果较佳。

  在热塑性/热固性共混物系统中,跟着固化反映的进行,逐步添加的系统粘度和模量会影响两相组分分子链的扩散速率,从而对两相组分的相分手产活泼力学障碍。家喻户晓,热固性系统固化反映进行到必然水平,就将产生凝胶化,其系统由线型分子向体型交联收集布局的临界改变,宏观上伴跟着系统粘度的急剧增大,系统一旦产生凝胶化,大尺寸的分子链活动被冻结,整个系统的布局状态就被固定下来[5],所以相分手必需在凝胶化之前完成。由热塑性相从基体中迁徙或扩散必要必然的时间,因此能够通过节制固化反映温度正当地节制凝胶化的时间到达节制相分手的时间和增韧相的粒径尺寸[6],以便得到优良的增韧结果。

  正当的调控动力学和热力学要素能够别离获得了热塑性树脂的分离相、双持续相以及相反转布局,当热塑性树脂构成持续相当前,改性系统的韧性获得大幅度提高。使相布局分手逗留在所但愿的阶段,从而获得所但愿的相布局和资料机能。

  影响增韧结果的要素次要包罗:TP的韧性、TP的分子量、TP的增添量、TP的活性端基、TP的耐热性、TP与BMI的相容性及延展性、系统的粘弹性、固化周期和乳化剂等。

  热塑性树脂(TP)要拥有优良的韧性。正常改性树脂的韧性与TP的韧性成正向关系,TP韧性越高,改性树脂的韧性也会响应越高。TP的韧性挨次:聚砜(PS)聚醚砜(PES)氟聚酰亚胺(FPI)。但用于复合股料时,可能因为复合股料的薄膜树脂层形态的缘由,使界面连系强反而激发银纹、阻遏裂纹成长。孙占红等[7]用热塑性(TP)树脂聚砜(PS)和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI)树脂,钻研发觉PS增韧结果比PES较着要好。PS系统的打击强度能够到达15J/cm2。

  王汝敏等[8]用韧性分歧的酚酞聚芳醚砜(PES-C)和酚酞聚芳醚酮(PEK-C)对4,4,-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺/3,3′-二烯丙基双酚A共聚树脂(MBMI/DABPA)增韧时,发觉PES-C的增韧结果比PEK-C差。在不异含量下含端羟基的聚芳醚砜改性树脂复合股料的GIC反而低于通俗聚芳醚砜见表1,这与纯树脂的增韧结果恰好相反。

  热塑性树脂(TP)要拥有恰当的分子品质。分子品质太低,增韧感化不较着,分子品质太高,则工艺性差。热塑性树脂增韧改性双正常取舍在10000~30000范畴内。凡是在较低分子品质环境下,改性树脂的韧性随TP分子品质添加而添加。当热塑性树脂的均匀相对分子品质添加时,热塑性树脂所拥有的浓度可能将导致双持续状态或相反转状态。因而,热塑性树脂的相对分子品质是节制天生高分子共混物的最终状态和系统断裂韧性的主要变数。

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