適用于RTM工藝的環氧改性苯并噁嗪樹脂的性能研究(二)
苯并噁嗪是一類由伯胺、酚、多聚甲醛為原料合成的苯并六元雜環化合物,其在固化過程中無小分子釋放,固化收縮小,固化物具有高耐熱、低吸水、低介電等特性。然而,苯并噁嗪通常存在黏度偏高的問題,不適用于RTM技術。例如,典型的雙酚A/苯胺型苯并噁嗪在90℃的黏度為96Pa·s。
相較于苯并噁嗪,環氧樹脂通常具有較低的黏度,已被廣泛應用于RTM工藝制備復合材料。例如,E51型環氧樹脂在40℃時黏度為100mPa·s左右。然而,環氧樹脂中存在大量的脂肪鏈醚式結構,導致其耐濕熱性較差,無法滿足復合材料制件在濕熱環境中的使用要求。
將苯并噁嗪與環氧樹脂進行共混是一種行之有效的改性方法。苯并噁嗪單體與環氧樹脂可以實現任意比例互溶;在二者共固化過程中,苯并噁嗪單體開環聚合生成的酚羥基可以催化環氧樹脂的固化反應,并形成共聚交聯網絡結構。繆宇等向苯并噁嗪樹脂中加入環氧樹脂后,Tg與彎曲強度得到**提升,分別達到200℃和160MPa。張娜等將苯并噁嗪與多官能環氧樹脂共混,體系的交聯密度和Tg增加。Moghtadernejad等將雙酚A型苯并噁嗪與脂環族環氧樹脂共混,獲得了一種低黏度的樹脂體系,固化物的Tg和交聯密度提高了40%。
本文以二胺型雙環苯并噁嗪樹脂(DC-BOZ)為研究對象,選用了三種耐高溫環氧樹脂,對苯并噁嗪進行共混改性研究,系統探究了共混體系的黏度、固化行為、共聚反應以及固化物的耐熱性、耐濕熱性和熱穩定性。本研究在不使用固化劑的情況下,利用苯并噁嗪與環氧樹脂之間良好的反應性,通過簡單共混得到了一種適用于RTM工藝的低黏度且具有較**濕態Tg的新型樹脂基體。
(未完待續)
來源:復合材料科學與工程,四川大學 高分子科學與工程學院 高分子材料工程國家重點實驗室,上海飛機制造有限公司,邁愛德編輯整理