L-高性能树脂

高性能树脂在航天工业领域的应用
赵云峰
航天材料及工艺研究所，北京 100076
高性能树脂是在航天工业上广泛应用的特种胶黏剂、特种涂料、先进结构复合材料和先进功能复合材料等的重要基础材料。

树脂基结构复合材料已经大量用于制造航天产品的主、次承力结构件，常用的基体树脂有不同耐温等级的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂等；树脂基功能复合材料用于制造航天产品防隔热、耐烧蚀、透波、隐身等功能部件，常用的基体树脂有酚醛树脂、氰酸酯树脂、有机硅树脂等。

建国以来，在计划经济体制的大力保障下，我国的高性能树脂基本满足了航天工业发展的需要。

目前，航天产品更新换代的周期明显加快，对树脂性能和品质的需求持续提高，我国高性能树脂在应用基础研究、产业化能力、新型高端品种等方面不足的矛盾日益突出，必须加快高品质、新型高端特种树脂的研究和产业化，以满足航天工业日益增长的需要。

LI-02
碳纤维树脂基复合材料的成型技术与工程应用进展
杨小平
北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室，10029，北京化工大学科技处以高性能碳纤维复合材料为典型代表的先进复合材料因具有轻质、高强、高刚度、耐疲劳和耐腐蚀等优异性能而作为结构、功能或结构/功能一体化材料在国防尖端武器领域与民用领域中发挥着不可替代的作用。

碳纤维-树脂基体间的界面相容性是充分发挥碳纤维力学性能优势制备高性能复合材料的核心问题,同时碳纤维复合材料因具有各异性的结构特点从而在垂直纤维方向的横向性能较差。

因此，解决界面优化设计与多方向增强增韧的瓶颈问题一直是复合材料领域重点研究课题之一。

本文通过深入研究高性能碳纤维的力学性能、微结构以及表面特性，从复合材料界面相容的基本原理出发，提出了高性能复合材料的碳纤维和树脂基体 “双界面//双界面相”化学相容原则，系统研究了一系列树脂基体的粘度-适用期-固化制度的协同以及复合材料界面相容的规律。

在此基础上提出了以微米尺度的传统纤维作为第一增强相、以纳米尺度的碳纳米管等纳米填料作为第二增强相构成的微米/纳米多维度/多尺度增强增韧的新方法和新原理，有望成为解决复合材料应用中瓶颈问题的最佳方案之一。

834
耐高温聚酰亚胺树脂基体研究进展
杨士勇
中国科学院化学研究所
聚酰亚胺树脂具有比环氧树脂和双马树脂更高的耐热性能，是目前耐热等级最高的结构树脂, 主要用于制造耐300℃以上高温轻质碳纤维结构复合材料，在航天航空等高技术领域具有重要的应用价值。

按照耐热等级不同聚酰亚胺树脂可分为第一代耐316 o C(600 o F)、第二代耐371 o C(700 o F)和第三代耐425 o C(800 o F)等3个级别，按照成型工艺方法不同还可进一步分为热压罐成型、热模压成型和树脂传递成型(RTM)等种类。

由聚酰亚胺树脂与碳纤维复合制造的碳纤维/PI结构复合材料，不但在室温下具有优异的综合性能，而且在高温下具有优异的
℃短期高达450℃的轻质结构复合材料。

本报告性能保持率，是目前唯一长期使用超过300,
将介绍聚酰亚胺树脂的最新研究进展。

LI-04
超支化聚苯醚改性热固性树脂的研究
梁国正
苏州大学，苏州市工业园区仁爱路199号，苏州大学材化部，215123 高性能热固性树脂是发展航空航天、电子电气和交通运输等尖端工业领域的基础材料，但现有的高性能热固性树脂常需要在高温下长时间固化和后处理才能获得较高的固化转化率。

如何在改善树脂工艺性的同时，又能保持其原有优异性能就成为当今高性能热固性树脂研发的重要研究课题。

本文报道了三类带活性官能团的新型HBPPO的合成及其性能，设计制备了系列改性双马来酰亚胺（BMI）和氰酸酯（CE）树脂，系统研究了组成-结构-性能的相互关系，探索建立高性能热固性树脂的新方法与新理论。

835
含杂萘联苯结构高性能聚合物及其应用研发进展
蹇锡高
大连理工大学，辽宁省大连市凌工路2号西部校区化工实验楼A405室本文主要介绍了本研究组在含杂萘联苯结构高性能聚合物领域的研究进展。

设计、合成了新型耐高温聚芳醚、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚芳酯、聚芳酰胺等树脂，以及含三芳基均三嗪环结构聚合物；分别开展了含杂萘联苯结构热塑性聚芳醚树脂对双马树脂、环氧树脂等热固性树脂的增韧改性研究；并以自主研发的树脂为原料，研究了其在先进复合材料、绝缘膜、燃料电池用质子交换膜、耐高温分离膜和漆包线等方面的应用新技术。

LI-06
高性能腈基树脂结构与性能
刘孝波
电子科技大学，四川省成都市建设北路二段四号，610054
以邻苯二甲腈树脂为代表的腈基树脂是当今耐高温高分子材料的杰出代表，具有阻燃、燃烧低烟无毒、玻璃化温度可高达400oC以上，但加工固化温度高、时间长。

针对这些问题本文以邻苯二甲腈为官能基，设计合成了一系列不同结构的邻苯二甲腈树脂，包括单官能邻苯二甲腈树脂、氨基邻苯二甲腈树脂、含苯并噁嗪环的双邻苯二甲腈树脂、多官能邻苯二甲腈树脂、高分子量邻苯二甲腈树脂等，应用邻苯二甲腈树脂的腈基的反应活性得到了一系列酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂改性的邻苯二甲腈就树脂。

通过双邻苯二甲腈树脂的功能化和单官能邻苯二甲腈树脂的活性稀释，开发了一系列低温成型高温应用的耐高温腈基树脂。

这些工作的开展有利于实现目标性能而拓展腈基树脂的应用领域。

在此基础上开展了一系列腈基树脂纤维复合材料的制备研究及其性能表征。

836
超高温聚合物陶瓷前驱体研究
赵彤
中国科学院化学研究所，北京海淀区中关村北一街2号 100190 本报告主要介绍了本课题组近年在酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂及邻苯二甲腈树脂领域研究工作及进展
LI-08
苯并噁嗪树脂高性能化研究进展*
顾宜
四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，成都 610065 苯并噁嗪是一种新型的热固性的高性能树脂。

开环聚合无小分子释放，固化收缩小；固化物具有较高的耐热性和机械性能，吸水率低。

然而，由于固化物交联密度较低、性脆、及C-N弱键对耐热性的影响，限制其在很多高技术领域的应用。

近年来，四川大学围绕苯并噁嗪树脂进一步高性能化，开展了多方面的研究，取得显著进展。

(1)在苯并噁嗪的结构中引入刚性骨架的苯并噁唑、苯并咪唑等芳杂环，以及苯甲醛等反应性侧基，大幅度提高Tg和热稳定性。

(2)采用过渡金属氯化物作催化剂，将聚苯并噁嗪悬挂的苯胺连接进入交联网络，提高热稳定性。

(3)在苯并噁嗪的结构中引入柔性基团或脂肪族侧链，增韧改性。

(4)将苯并噁嗪与其他热固性树脂(环氧树脂、双马来酰亚胺等)共混，通过协调各组分间的热力学相容性及加入固(催)化剂调控各组分的固化反应速度，实现反应诱导相分离，形成海岛、双连续或相反转等相形态结构，在保持高耐热性的同时，显著提高冲击韧性。

关键词：苯并噁嗪，高性能，苯并杂环，相分离
*国家自然科学基金 (20774060, 50873062，21104048, 51273119) 资助
837
LI-09
聚酰亚胺纤维结构与性能及其应用研究
武德珍
北京化工大学，北京朝阳区北三环东路15号，100029
聚酰亚胺纤维是一种耐高低温、高强高模有机纤维，在航空航天、耐高温过滤等领域有广泛应用。

通过纤维的分子结构设计和凝聚态结构控制及引入分子间氢键相互作用等，实现了对纤维性能的有效调控，以满足不同领域需求。

建立了纤维的结构与力学性能、耐热性及环境使役性能等之间关系；并对聚酰亚胺纤维增强树脂基复合材料的结构与性能进行了初探。

LI-10
PEEK在医疗领域的应用
姜振华
吉林大学，长春市前进大街2699号吉林大学麦氏楼，130012
聚醚醚酮（PEEK）具有良好的力学性能、化学稳定性和生物相容性，弹性模量与皮质骨的弹性模量接近，可耐受高温蒸汽和辐照消毒，并且具有放射线透过性及磁共振扫描不会产生伪影等优点。

PEEK的这些优良医学特性使其成为本世纪以来备受关注的一类人体植入材料。

国外已成功将PEEK医用材料应用于整形外科、硬组织损伤、脊椎植入及心脏瓣膜等医疗领域，取得了良好的临床效果。

本次报告从目前医用聚醚醚酮材料性能特点及国内外研究与应用现状出发，重点介绍课题组在以下三个方面所进行的研究工作：（1）植入级聚醚醚酮材料的制备；（2）利用共混和表面涂层等改性手段，通过对PEEK材料的改性研究有效改善PEEK材料力学性能、粘接性能及生物活性；（3）在口腔、脊柱、骨钉等植入物领域开展的医疗制品成型及应用技术研究。

838
高性能聚三唑树脂
黄发荣
华东理工大学材料学院，上海市梅陇路130号399信箱200237
可高温使用的热固性树脂往往须高温固化，而低温固化树脂的使用温度却较低，发展既可低温固化又可高温使用的热固性树脂及其复合材料体系有其重要意义。

本文通过选用叠氮基和炔基的低温“点击”反应（“Click Reaction”）和分子链的刚柔组合等优化结构的设计，突破了既可低温固化又可高温使用复合材料的树脂设计和合成技术，克服了树脂高反应性、高性能与加工性相匹配等难点，制备了一类固化温度低、使用温度高、加工性能良好和机械性能优异的全新结构热固性聚三唑树脂及其复合材料体系，其固化温度为60~80℃；固化树脂室温拉伸强度达99 MPa，弯曲强度200 MPa，玻璃化转变温度高于218℃；碳纤维（T700）增强复合材料的室温拉伸强度高于1.8 GPa，弯曲强度达2.0 GPa，层间剪切强度高于72 MPa。

LI-12
高性能有机硅材料
张志杰
中国科学院化学研究所，北京市海淀区中关村北一街2号
有机硅高分子是高分子的特殊种类，有机硅化学及有机硅高分子化学经过60多年的发展历程，已经形成一个独特的材料门类。

近年来高新技术的发展对高性能有机硅材料的需求越来越迫切，如耐高温硅橡胶弹性体密封材料，耐高温硅树脂粘结、涂层、封装材料等。

结合本人的研究工作，介绍高性能有机硅材料独特的性能、应用、研究的进展、及未来发展。

839
聚苯硫醚/碳纤维复合材料界面调控与改性研究
张坤1，张守玉1，龚跃武1，王孝军2，张刚2，龙盛如2，杨杰2,3
1.四川大学高分子科学与工程学院，四川成都 610065；
2.四川大学材料科学技术研究所，四川成都 610064；
3.高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)，四川成都 610065
本文主要对碳纤维（CF）使用两种不同的表面方法-浓硝酸氧化法和偶联剂涂覆法来改善CF表面的活性，从而达到改善碳纤维增强的聚苯硫醚复合材料宏观力学性能的目的。

通过XPS研究得出，CF经过浓硝酸氧化后，纤维表面的上浆剂被除去，同时增加了羧基和羰基等活性基团；从SEM和XRD分析中得出，纤维的表面的沟壑因为氧化作用而加深，但是浓硝酸氧化后的CF内部的结构并没有被破坏，整体力学性能得以保存。

从XPS分析中可以看到，经过KH560涂覆的CF表面的含氧量的变化主要是因为在CF表面引入了偶联剂层；从SEM 图中也可以明显观察到表面偶联剂涂覆层。

从两种不同的改性CF增强的聚苯硫醚复合材料与未改性的CF增强的聚苯硫醚复合材料的力学性能对比上来看，CF改性后的复合材料的力学性能明显好于未改性的CF增强的复合材料。

关键词：碳纤维，表面处理，复合材料，力学性能
LO-02
双氰胺-环氧树脂固化反应机理的新见解及其应用
刘向东1，Endo Takeshi 2
1.浙江理工大学，杭州市310018
2.近畿大学分子工学研究所，日本福冈县 820-8555
双氰胺微粉末分散到环氧树脂是一种热致活潜伏型环氧树脂，需要在180℃高温下固化，添加少量促进剂可大幅降低固化温度和时间。

本文论述双氰胺-环氧树脂固化体系的最新促进反应机制及其应用实例。

高效固化促进剂释放出胺、咪唑类碱性物质引发环氧官能团阴离子聚合，固化体系中阴离子活性中心与双氰胺反应，可激化双氰胺的反应活性，并可加速双氰胺的溶解。

我们发现N,N-羰基二咪唑（CDI）不但能释放出可引发环氧基团开环聚合的咪唑，而且能酰化DICY，促进DICY的溶解，具有高于市售固化促进剂的促进效率。

环氧大豆油（ESO）的内环氧基团难于开环反应，但是CDI对于双氰胺固化ESO的化学反应也显示了非常的促进活性。

190℃下可将体系的固化时间由5小时大幅缩短至仅13分钟。

CDI与铜盐反应生成铜盐的配合物，对双氰胺-环氧树脂的固化反应同样具有很高的促进效果，同时在室温下显示优良的潜伏性能。

关键词：热致活潜伏型环氧树脂-双氰胺固化体系，固化促进剂，金属-金属胶黏剂，N,N'-羰基二咪唑
840
从材料到解决方案----工程塑料的可持续进展
黄欣，Robert Mckay，Sreepadaraj Karan，Ken Miller
沙特基础工业公司全球研发中心，秀浦路 2550 号 201319 随着人们对环境影响的关注，工程塑料行业的创新在评价材料高性能的同时关注可持续发展技术的延伸。

在高性能工程塑料的主要应用市场：汽车、公共交通、电子电气、医疗、和新能源工业，除了满足传统意义上对高性能的追究，越来越多的研发和生产者着眼于产品的生命周期，寻求更利于绿色环保、高效减排的解决方案。

沙特基础工业公司在环保阻燃、以塑代钢、回收再生，以及支持新能源和节能产品的产业化方面提供了多样化的高性能工程塑料解决方案。

满足不同市场对绿色环保工程塑料产品的需求。

本报告旨在分享沙特基础工业公司近年来的新成果，并期待与与会各方的高分子学术和行业专业人士交流在中国工程塑料研发进步的潜在机遇。

关键词：工程塑料，可持续发展,减重，节能
LO-04
杂萘联苯聚芳醚热塑性树脂改性航空热固性树脂的研究
刘锐，王锦艳，蹇锡高
辽宁省高性能树脂工程技术研究中心，大连，116012
大连理工大学化工学院高分子材料系，大连，116024
通过溶液亲核取代的方法成功制得了PPENS树脂，并以其为增韧树脂，DDS为固化剂，以热熔的方式制备了一系列PPENS/DGEBA共混物。

通过FT-IR，DSC,TGA,SEM等技术对共混固化物进行了测试，考察了一系列共混固化物的性能变化。

结果表明，PPENS的加入不会阻碍环氧树脂的固化，随着PPENS含量的增加，固化物的Tg有明显提高，热稳定性基本保持不变，固化物具有优异的热性能。

PPENS的加入对环氧树脂的冲击强度有较大提高，约提高了74%。

PPENS树脂以颗粒相分散在环氧树脂中，可以吸收更多的冲击能量。

关键词：杂萘联苯聚芳醚腈砜，环氧树脂，共混改性
841
高温硫化硅橡胶耐热性和耐烧蚀性能的研究*
余琳，邹华维，梁梅
高分子材料工程国家重点实验室，四川大学高分子研究所，成都 610065 本文运用均匀实验设计方法，研究了三氧化二铁、氧化锡、氧化铜、氧化镁、氧化铝作为耐热添加剂对提高甲基乙烯基硅橡胶耐热性能和耐烧蚀性能的作用，同时研究了几种金属氧化物之间的协同作用。

耐热性能用分解速率表示，烧蚀性能用氧-乙炔火焰烧蚀60s后的线烧蚀率表示。

用均匀实验设计得出回归方程，得出金属氧化物对耐热性能和耐烧蚀性能的影响趋势。

结果表明，五种金属氧化物对硅橡胶热失重过程中两个分解阶段及氧乙炔火焰烧蚀后的烧蚀率的影响趋势不同，三氧化二铁和氧化锡具有协同作用。

而氧化铝对耐热性能和烧蚀性能影响最小，可以被忽略。

几种氧化物作为耐热添加剂的影响机理不同。

铁、锡、铜金属氧化物通过捕捉自由基提高耐热性能，且铜的氧化物在高温下生成耐温性更好的氧化亚铜，而氧化镁是由于其绝热效应而提高硅橡胶的耐热耐烧蚀性能。

关键词：硅橡胶，金属氧化物，耐热性，耐烧蚀性
*国家自然科学基金（50903049），四川省科技支撑计划（2013FZ0006）资助
LO-06
碳硼烷基主链型苯并噁嗪的合成和性能研究
黄新，张秋红，韦腾，袭锴，贾叙东
配位化学国家重点实验室，南京微结构国家实验室，
南京大学高分子科学与工程系，南京 210093
苯并噁嗪是以胺、酚和多聚甲醛为原料合成的含氮杂环化合物，该化合物在热处理或有催化剂作用下可交联聚合，形成类似酚醛树脂的聚苯并噁嗪树脂。

聚苯并噁嗪作为一种新型的热固性树脂，具有优异的电绝缘性、高的热氧稳定性、良好的阻燃性、稳定的绝缘性、优异的力学性能，在航空航天、微电子等高技术领域具有广阔的应用前景。

碳硼烷基聚合物具有极其优异的耐热及热氧化性能,在先进复合材料基体树脂、陶瓷前驱体、碳/碳复合材料的表面涂层和耐原子氧涂层等高技术领域具有广泛的应用。

本文合成了双炔基苯并噁嗪、双叠氮甲基间位碳硼烷，通过点击反应合成了碳硼烷基主链型苯并噁嗪。

热固化后得到含碳硼烷的聚苯并噁嗪树脂，主链中引入碳硼烷后进一步提高了聚苯并噁嗪的热性能。

关键词：碳硼烷，苯并噁嗪，点击反应，耐高温聚合物
842
一步法制备聚酰亚胺泡沫及其性能研究
陈文慧，郭海泉，董志鑫，邱雪鹏，高连勋
中国科学院长春应用化学研究所高分子复合材料工程中心，长春 130022 聚酰亚胺泡沫是一种能够在200 O C以上长期使用、耐辐射的轻质隔热、隔声材料。

已经广泛应用于航天器和核潜艇的隔热、隔声环境。

通常，聚酰亚胺采用微波加热、两步发泡的制备方法，限制了其在其他领域的更广泛应用。

本文探索芳香二酐和多异氰酸酯（多苯基多亚甲基多异氰酸酯）常温一步制备聚酰亚胺泡沫的方法。

研究了叔胺催化剂（三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺和双二甲胺基乙基醚）、锡化合物催化剂（二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡、辛酸亚锡）和表面活性剂（DC-193、FC-02、Zonyl-PSH和KH-550）在发泡过程中对泡沫形貌的影响。

通过一步法制备的聚酰亚胺泡沫，密度为10 kg/m3，Tg为300 O C，压缩强度0.01819 MPa，拉伸强度0.0385 MPa。

关键词:聚酰亚胺泡沫，一步法，催化剂，表面活性剂
LO-08
卟啉/聚芳醚酮光限幅材料的制备及性能研究
杜垠龙，姜旭，朱凯，张淑玲，王贵宾
吉林大学化学学院吉林大学特种工程塑料教育部工程研究中心, 长春 130012 随着激光技术的迅速发展和激光在各个领域的广泛应用，用于防护人眼和光学传感设备免于激光伤害的光限幅材料（激光防护材料）的研发成为了迫切需要。

以卟啉、酞菁为代表的大环共轭有机化合物因其具有强激发态吸收、长激发态寿命、良好的化学稳定性、超快的三阶非线性光学响应速度被人们广泛地研究；然而这一类化合物溶解性较差，小分子难以加工，在高浓度溶液中很容易聚集，因此需要通过分散在一种综合性能优异的基质中来实现其应用。

聚芳醚酮是一类重要的高性能特种工程塑料，具有优良的机械性能和热稳定性。

本工作合成了六氟双酚A型聚芳醚酮和四苯基卟啉，通过溶液共混的方法制备了功能化聚芳醚酮复合膜。

测试表明复合物膜具有较高的非线性吸收系数和较低的光限幅阈值，同时具有优异的溶解性和耐热性。

5%热分解温度在530 o C以上，这将极大地提高材料的损伤阈值，为聚芳醚酮类材料在未来应用于激光防护方面积累了数据资料。

关键词：聚芳醚酮，光限幅材料，卟啉，非线性吸收
843
基于C-ON热可逆键的本征型自修复高分子材料
容敏智，袁婵娥，张泽平，章明秋
中山大学 聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室，广州 510275 本征型自修复方法是利用聚合物断裂面自身的物理或化学相互作用，愈合材料内部的微裂纹损伤，并且赋予材料反复自修复的能力。

目前研究得较成熟的本征型自修复是基于Diels-Alder反应的热可逆自修复，然而相应的自修复材料在修复温度下会使体系中的DA键断开变成单体小分子或者低聚物，从而导致材料变形甚至坍塌。

烷氧胺基团中的C-ON键也具有热可逆反应性，但因存在断裂－结合的快速动态平衡过程，在均裂温度下，含有这种可逆键的材料不会出现化学键完全断裂而失去力学性能的现象，也就保证了材料即使在高于其Tg 的条件下修复时依然能够保持形状和具有承载能力。

本工作利用C-ON键的上述可逆特性，通过分子设计，把烷氧胺基团引入到交联聚合物中，合成了交联聚苯乙烯、聚氨酯与环氧树脂三种本征型热可逆自修复高分子材料。

详细研究了合成方法、产物的分子结构、物理和化学性能，考查了各种材料的热可逆反应特性、力学性能，自修复性能以及自修复机理等关键科学问题。

关键词：本征型自修复，C-ON键，热动态可逆性，承载能力
LO-10
透明耐温聚芳酯的合成与性能研究*
詹美栋，胡顺成，宋琤，宋才生
江西师范大学化学化工学院，南昌 330022
以间苯二甲酰氯( IPC) 、对苯二甲酰氯(TPC) 、环己基双酚(BHPC) 和双酚A (BPA)为单体，采用相转移催化界面缩聚法合成系列环己基双酚/双酚A型共聚芳酯(PAR-C/A)，通过改变BHPC和BPA的摩尔配比来调控共聚芳酯的结构与性能。

用FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA及力学性能测试等对共聚物进行了结构与性能的表征。

结果表明：在优化条件下，该系列共聚芳酯的玻璃化转变温度190.5~215.2℃，5%的热失重温度399.0~486.8℃，且随BHPC 比例的增加而提高；在400nm可见光区的透光率达88.14%，具有优良的耐热透明性能。

关键词：环己基双酚，双酚A，共聚芳酯，耐热高透明，结构与性能
*由高分子材料工程国家重点实验室（四川大学）开放课题基金（KF201304），国家自然科学基金（51003044），江西省教育厅科技项目（GJJ12193），2012度国家人力资源和社会保障部归国留学生科技活动择优资助项目
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