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高性能苯乙炔封端的聚酰亚胺树脂基体及其碳纤维复合材料的研究

作　者: 饶先花
导　师: 陈春海；张万金
学　校: 吉林大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚酰亚胺薄膜先进复合材料预聚体树脂基体树脂基复合材料碳纤维增强力学性能聚合物环氧树脂断裂伸长率
分类号: TQ320.7
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文采用s-BPDA和BTDA作为二酐单体,以带有苯侧基的1,4-(对氨基苯氧基)-2-苯基苯(p-TPEQ)作为二胺单体,以4-(2-苯乙炔基)苯酐(PEPA)和4-苯乙炔基-1,8-萘酐作为封端剂,得到了一系列具有不同分子量的聚酰亚胺预聚物,并通过熔融压制并在370℃交联1小时,得到了热固性的聚酰亚胺薄膜,并对聚合物进行了各项性能的比较。研究表明本文所合成的聚酰亚胺树脂已经达到了国际先进水平,是一种较好的可应用于航空航天领域的先进树脂基体。在对树脂进行评价之后,选用其中的一种树脂首先进行老化稳定性考察,进一步确定了此种树脂的优异特性。然后利用其制备了碳纤维增强的复合材料,对复合材料进行了初步评价测试,并进行了长期高温耐老化性能测试。结果表明此类复合材料具有优异的力学性能,老化后的模量有明显降低,断裂伸长率提高。利用扫描电镜分析,并提出了这种现象的形成机制,为今后制备性能更加优良的聚酰亚胺碳纤维复合材料提出了改进措施。

全文目录

提要  6-9
第一章绪论  9-36
  §1-1 引言  9-10
  §1-2 先进复合材料的简介  10-15
  §1-3 先进复合材料目前的研究进展  15-22
  §1-4 聚酰亚胺简介及结构改造方法  22-27
  §1-5 苯乙炔封端的聚酰亚胺  27-34
  §1-6 本论文的设计思想  34-36
第二章苯乙炔封端的聚酰亚胺的分子设计与合成  36-51
  §2-1 引言  36-37
  §2-2 原料及来源  37-38
  §2-3 表征技术与实验方法  38-40
  §2-4 二胺单体的合成  40-45
  §2-5 苯乙炔萘二甲酸酐的合成  45-48
  §2-6 预聚体的合成  48-50
  §2-7 聚合物薄膜的制备  50
  §2-8 本章小结  50-51
第三章聚合物基本性能  51-72
  §3-1 引言  51-52
  §3-2 溶解性  52-54
  §3-3 预聚体的热性能研究  54-58
  §3-4 交联过程研究  58-60
  §3-5 熔体黏度  60-61
  §3-6 力学性能  61-65
  §3-7 热稳定性  65-67
  §3-8 水解稳定性能  67-68
  §3-9 热膨胀系数测试  68-69
  §3-10 本章小结  69-72
第四章树脂的耐老化性能研究  72-77
  §4-1 树脂的选择  72
  §4-2 老化后树脂的性能  72-75
  §4-3 老化前后树脂的表面形态  75-76
  §4-4 本章小结  76-77
第五章复合材料的制备及性能  77-90
  §5-1 引言  77-78
  §5-2 实验材料及设备  78-79
  §5-3 复合材料的分析和测试条件  79-81
  §5-4 复合材料的制备  81-85
  §5-5 复合材料的性能  85-90
第六章复合材料的高温热老化性能研究  90-99
  §6-1 引言  90-92
  §6-2 复合材料的老化评价  92-93
  §6-3 复合材料的扫描电镜分析  93-98
  §6-4 小结  98-99
第七章结论及下一步的研究方向  99-101
参考文献  101-106
致谢  106-107
作者简历  107-108
学术成果  108-110
中文摘要  110-113
ABSTRACT  113-115

高性能苯乙炔封端的聚酰亚胺树脂基体及其碳纤维复合材料的研究

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