高性能树脂基体
高性能基体树脂 复合材料增韧新途径
高性能基体树脂和复合材料增韧新途径前言:材料复合化是新材料技术的重要发展趋势之一。
所谓高性能复合材料，是指具有高比模量、高比强度、优异的耐高温性能及多功能的复合材料。
高性能复合材料主要以高性能纤维为增强体的复合材料为主，基体树脂作为高性能复合材料的重要组成部分，其性能及成本对高性能复合材料的设计、制备、性能、加工具有重要意义。
目前通用的高性能树脂基体通常可以分为两大类：热塑性和热固性树脂。
高性能热固性树脂是目前使用最广泛的先进复合材料基体，其复合材料具有优异的力学性能，可在恶劣的环境下长期使用。
环氧树脂是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一。
EP是一种热固性树脂，具有优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性，以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点。
但环氧树脂固化后交联密度高，呈三维网状结构，存在内应力、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差等不足，以及剥离强度、开裂应变低和耐湿热性差等缺点，加之表面能高，在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用。
因此，对环氧树脂的增韧研究一直是人们改性环氧树脂的重要研究课题之一。
一、高性能基体树脂及其复合1. 高性能基体树脂材料是先进科技发展的重要物质基础，以高科技含量的航空航天领域为例，新型航空、航天飞行器的诞生往往建立在先进新材料研制的基础上，航空、航天飞行器性能的突破很大程度上受到材料发展水平的制约[1]。
高性能树脂基复合材料以其轻质、高比强、高比模、高耐温和极强的材料一性能可设计性而成为发展中的高技术材料之一，其在航空、航天工业中的应用也显示出了独特的优势和潜力，是航空、航天材料技术进步的重要标志。
目前通用的高性能树脂基体通常可以分为两大类：热塑性和热固性树脂。
典型的高性能热塑性树脂包括热塑性聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、液晶聚酯、聚醚醚酮等。
由于高性能热塑性树脂一般具有高的熔点和熔体黏度，作为复合材料基体使用时成型工艺性差，高温使用时易发生蠕变，极大地限制了其作为复合材料基体树脂的使用[2]。
第五章 双马树脂——【高性能树脂基体】
5.1.1 双马树脂的特点
● 双马树脂的特点：
O
O
N RN
O
O
● 具有典型热固性树脂的流动性和可模塑性； 良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、热膨胀系数小等优点； 克服了环氧树脂耐热性低、聚酰亚胺树脂固化温度高压力大的缺点； Tg高于250℃，使用温度177～230℃
5.1.2 合成路线
● 双马树脂的合成路线
● 由于BMI单体邻位羰基的吸电子作用，使双键成为贫电子键： 可通过双键与二元胺、酰胺、硫氢基、羟基等含活泼氢的化合物反应； 也可与环氧树脂反应； 可自聚。
5.2 双马树脂的固化与性能
● 常用的双马树脂一般采用BMI单体自聚交联反应
O
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N RN
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O
O
O
N RN
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O
交联固化物
● BMI固化物由于含有酰亚胺以及交联密度高，具有优良的耐热性 使用温度一般在177～230℃，Tg一般大于250℃ 芳香族BMI的Tg高于脂肪族BMI，同时随交联密度提高 BMI固化物结构致密，有较高的强度和模量，但由于交联度高，分子链刚 性大，呈现较大的脆性，冲击强度差、断裂韧性低。
CH2 CH CH2 OH
● 其他烯丙基化合物：烯丙基醚、烯丙基酚、烯丙基胺、烯丙基双酚S、等 等
5.3.2 二元胺改性
● 二元胺改性BMI是最早采用的方3; NH2 R NH2
O
O
O
O
N RN
O
O
NH R NH
5.3.3 热塑性树脂改性
● 采用耐热性较好的热塑性树脂增韧BMI，可以在基本不降低树脂基体耐 热性和力学性能的前提下实现增韧。 常用的热塑性树脂：聚苯并咪唑（PBI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI) 、聚醚酮(PEK/PEEK)等。
高性能热塑性树脂基复合材料的研究进展
综述高性能热塑性树脂基复合材料的研究进展陈平于祺孙明陆春(大连理工大学化工学院高分子材料系,116012)摘要近些年来,纤维增强热塑性树脂基复合材料已逐步发展成为复合材料中一个高性能、低成本的新型材料家族。
本文主要介绍了各种高性能工程塑料和增强纤维的发展,连续纤维增强热塑性树脂的浸渍工艺及成型工艺,最后还介绍了热塑性纤维复合材料的发展趋势。
关键词热塑性树脂;高性能;纤维增强;复合材料Advances in High Performance FRTP CompositesChen Ping Yu Qi Sun Ming Lu Chun(Department of Polymer Science and Material,Dalian Uni versity of Technology,Dalian,116012) ABSTRACT In recent years,fiber reinforced thermoplastic composite materials has become a new family member of composites wi th high performance and low cost materials.T his paper mainly introduces the develop ment of hi gh performance thermoplastic and reinforced fiber,the impregnating process and forming techniques of the thermoplastic resin rei nfor ced with the continuous fiber.At last,the developing trend of the thermoplastic composites is also introduced.KEYWORDS thermoplastic resin;high performance,fiber rei nforced;composi tes1前言自50年代树脂基复合材料问世以后的几十年来,一直以热固性树脂基复合材料为主流发展着。
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用树脂基复合材料是一种由树脂基体和增强材料组成的高性能材料，具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性，在航天航空、汽车制造、建筑和其他领域具有广泛的应用。
本文旨在解析树脂基复合材料的性能及其有效应用。
树脂基复合材料的主要性能包括：高强度、低比重、抗腐蚀、耐磨损、绝缘、易成型等。
这些性能使得树脂基复合材料在各个领域都有广泛的应用。
一方面，树脂基复合材料可以在航天航空领域用于制造飞机、火箭、卫星等载具结构件，以及用于制造导弹、发动机部件等。
树脂基复合材料还可以在汽车制造领域用于制造车身、车顶、内饰件等，以及用于制造汽车引擎罩、车轮罩等。
树脂基复合材料还可以在建筑领域用于制造窗框、门框、楼梯扶手等结构件，以及用于制造管道、水箱、污水处理设备等。
树脂基复合材料的有效应用需要满足一定的条件。
需要选择适合的树脂基体和增强材料，以确保复合材料具有良好的性能。
目前常用的树脂基体有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等，常用的增强材料有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
需要采用合理的制造工艺，以确保复合材料具有良好的成型性和表面质量。
还需要进行严格的质量控制，以确保复合材料具有一致的性能。
值得指出的是，树脂基复合材料还存在一些问题，例如：热膨胀系数大、耐高温性较差、易老化等。
解决这些问题需要通过改善树脂基体的性能、开发新型增强材料、改进制造工艺等手段，以提高树脂基复合材料的性能和应用范围。
树脂基复合材料具有良好的性能，可以在航天航空、汽车制造、建筑等领域发挥重要作用。
在今后的研究中，需要继续深入研究树脂基复合材料的性能和应用，以不断拓展其应用范围，推动相关领域的发展。
【注：本文2000字】。
环氧树脂复合材料
环氧树脂复合材料
环氧树脂复合材料是一种具有优异性能的高性能复合材料，它由环氧树脂作为基体，通过填充材料、增强材料等辅助材料组成。
环氧树脂复合材料具有优异的机械性能、耐腐蚀性能和绝缘性能，因此在航空航天、汽车、电子、建筑等领域得到了广泛的应用。
首先，环氧树脂复合材料具有优异的机械性能。
由于环氧树脂具有较高的强度和刚度，加上填充材料和增强材料的作用，使得环氧树脂复合材料具有很高的强度和刚度。
同时，它的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能也非常优秀，能够满足各种工程领域的需求。
其次，环氧树脂复合材料具有良好的耐腐蚀性能。
环氧树脂本身具有很好的化学稳定性，能够耐受酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀，因此在一些腐蚀性环境中得到了广泛的应用。
同时，填充材料和增强材料的选择也能够进一步提高复合材料的耐腐蚀性能。
另外，环氧树脂复合材料还具有良好的绝缘性能。
由于环氧树脂本身是一种优秀的绝缘材料，加上填充材料和增强材料的协同作用，使得环氧树脂复合材料具有很高的绝缘性能，能够有效地保护电子设备、电力设备等不受到外界环境的影响。
总的来说，环氧树脂复合材料具有优异的机械性能、耐腐蚀性能和绝缘性能，因此在航空航天、汽车、电子、建筑等领域得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展，相信环氧树脂复合材料将会有更广阔的应用前景，为各行业的发展提供更多可能性。
第3章基体材料
2.高聚物分子链的结构形态较复杂，按其几何形状可分为线型 结构、支链结构和体型结构。
3.高分子链之间以次价力相互作用，结合成为晶态或非晶态的 结构，并且晶态和非晶态结构可以同时存在于一种高聚物之中。
（二）特点
热固性树脂一般是各向同性的，其最大特点是对热的响 应。它不因加热而熔化，但加热到热变形温度时，热固性树 脂会失去刚性，因此在应用中有上限温度。
热固性树脂——环氧树脂
❖ 环氧树脂——在分子中含有两个或两个以上环氧基团的
一类高聚物的总称。
❖ 环氧基具有极强的化学活泼性，可与多种类型的固化剂
发动速率与切应力之间存在着下列关系：
D=A（σ-σ1）n
树脂的流动速率除与树脂大分子的化学结构、相对分子质量、几何形状有关 外，还与温度、切应力的大小有关。增塑剂的存在也会影响树脂的流动性， 可降低树脂软化温度和黏度。
基体材料的工艺性
四、固化性能
固化指线形树脂在固化剂存在或加热条件下，发生化学反应而转变成不溶、 不熔、具有体形结构的固态树脂的全过程。
五、其他性能
1.黏附性 在基体与纤维表面不发生化学反应的条件下，黏附力的大小取决于树脂的 表面张力及基体对纤维表面的浸润能。另外，还需考虑本身固化时的体积收缩 率，有无小分子放出，断裂伸长率是否与纤维相适宜等。 2.固化收缩率 固化收缩率有体积收缩率和线收缩率。固化收缩包括物理收缩与化学收缩。 环氧树脂固化收缩率小。
2.酚醛多环氧树脂
由环氧氯丙烷与线形酚醛树脂缩聚而成。由于大分子中含有 两个以上的环氧基，主链的刚性较强，树脂固化后产物的交联密 度大，具有良好的耐热性和化学稳定性。
适用于室温RTM工艺的氰酸酯树脂基体的研究
甲基 丙 烯 酸 甲酯 等 Ｅ７） 改 性 氰 酸 酯 ， 有 限 提 ６］来 ， 在 高 韧 性 的 同 时 ， 会 使 氰 酸 酯 的 耐 热 性 大 幅 降 低 也
（ 氰 酸 酯 ／ 乙 烯 （ ：１ 体 系 的 马 丁 耐 热 为 如 苯 ２ ） １８ ） ５ ℃ 。作 者 用 苯 乙烯 和 二 乙烯 基 苯 改 性 双 酚 Ａ
李 文 峰 ，梁 国正 ，于秋 霞 ，辛 文利 ，马 晓燕 ，朱 光 明
（ 北 工 业 大 学 化 学 工 程 系 ，陕 西 西 安 ７ ０ ７ ） 西 １ ０ ２ 摘 要 ： 苯 乙 烯 、 乙 烯 基 苯 对 双 酚 Ａ 型 氰 酸 酯 （ ＡＤ ｙ 进 行 改 性 ， 制 了 适 用 于 室 温 下 树 脂 传 递 模 塑 （ ＴＭ ） 用 二 Ｂ Ｃ ） 研 Ｒ 工 艺 操 作 的 高 性 能 树 脂 基 体 。该 树 脂 具 有 较 高 的 耐 热 性 （ 变 形 温 度 １ Ｏ ２ ０Ｃ） 耐 湿 热 稳 定 性 ； 学 性 能 与 热 ９～ ０ ＂ 和 力 同 属 ＲＴＭ 工 艺 的 ４ ０ Ａ 树 脂 相 当 ， 些 指 标 优 于 ４ ０ Ａ 。较 好 地 达 到 了 改 性 目 的 。 ５３ 某 ５３ 关 键 词 ：双 酚 Ａ 型 氰 酸 酯 ；树 脂 改 性 ；树 脂 传 递 模 塑 （ ＲＴＭ ） 中 图 分 类 号 ： ３ ． ０６ ３ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ —０ ３ ２ ０ ） ３０ ２ —４ ０ ５５ ５ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０
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第２ ２卷
第 ３期
航
空
材
磷酸锆核级树脂
磷酸锆核级树脂1. 简介磷酸锆核级树脂是一种高性能的离子交换树脂，具有优异的化学稳定性和热稳定性。
它以磷酸锆为功能基团，通过交换树脂基体上的阳离子来实现对水体中有害离子的去除。
磷酸锆核级树脂广泛应用于水处理、核工业、药品制造等领域，起到了重要的净化和分离作用。
2. 结构和性质磷酸锆核级树脂的结构由交联聚合物基体和功能基团组成。
交联聚合物基体通常采用聚苯乙烯或聚丙烯酰胺等材料，具有良好的机械强度和化学稳定性。
磷酸锆作为功能基团，具有高度的选择性和亲和性，可以与水中的有害离子发生强烈的化学反应。
磷酸锆核级树脂具有以下主要性质：1.高吸附容量：磷酸锆核级树脂具有较大的表面积和孔隙结构，可以提供更多的吸附位点，从而增加吸附容量。
2.高选择性：磷酸锆核级树脂可以选择性地吸附特定的离子，如放射性核素、重金属离子等，对其他离子几乎没有吸附作用。
3.良好的化学稳定性：磷酸锆核级树脂在酸碱环境下具有良好的稳定性，不易发生溶解和膨胀，可以在广泛的pH范围内使用。
4.耐高温性：磷酸锆核级树脂可以在高温条件下使用，具有较高的热稳定性，不易退化和失效。
5.可再生性：磷酸锆核级树脂可以通过再生工艺回收和重复利用，降低了成本和环境污染。
3. 应用领域3.1 水处理磷酸锆核级树脂在水处理领域具有重要的应用价值。
它可以有效去除水中的放射性核素、重金属离子、有机污染物等有害物质，提高水质的安全性和卫生性。
磷酸锆核级树脂在核电站、化工厂、饮用水处理厂等场所被广泛使用。
3.2 核工业核工业是磷酸锆核级树脂的重要应用领域之一。
磷酸锆核级树脂可以用于核废水的处理和放射性核素的分离，帮助减少核废料对环境的污染。
此外，磷酸锆核级树脂还可以用于核燃料循环中的浓缩、分离和净化过程。
3.3 药品制造磷酸锆核级树脂在药品制造领域也有广泛的应用。
它可以用于药品的纯化、分离和提纯，去除其中的杂质和有害物质，提高药品的纯度和质量。
磷酸锆核级树脂对于药品的质量控制和合规性非常重要。
几种高性能树脂在覆铜板中的应用(1)
４ ２
＼．
３ Ｆｉｇ １ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ａ¨ｙｌ ｇｒｏｕｐ ｉｎｔｏ
ｐＯ ＪｙｐｈＩＢｎｙＩ ｅｔｈｅｒ ｍａ Ｊｅｃｕｌａｒ ｃｈａｊｎ 图１ 聚苯醚分子链上引入烯丙基的方法
２ １．２互穿网络（ＩＰＮ）结构改性 互穿网络结构有利于提高组分间的相容性，改善聚合物
的综合性能。环氧树脂由于具有活泼的环氧基团，能形成复 杂的体型交联结构，因此环氧树脂与改性聚苯醚能形成互穿 网络结构。但是聚苯醚分子不含强的极性基团，与环氧树脂 的相容性差，共混效果不好，故须提高聚苯醚与环氧树脂的 相容性，人们对ＥＰ／ＰＰ（）的相态进行了广泛研究，提出用ＥＰ 作ＰＰ（）的活性稀释剂，自身发生交联反应口”２…。降低ＰＰ０ 的分子质量。２””】或将与ＰＰ（）具有良好相容性的多官能团乙
几种高性能树脂在覆铜板中的应用
李胜方１，王洛礼２ （１．华中科技大学化学系，湖北武汉，４３００７４；２．湖北省化学研究院，湖北武汉，４３００７４）
摘要：简单介绍了高性能覆铜箔层压板的要求，重点讲述了几种高性能基体树脂：氰酸酯（ＣＥ）树脂、聚苯醚 （ＰＰ（））树脂、聚酰亚胺（ＰＩ）树脂、聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）树脂的发展及应用情况。
磨具磨料酚醛树脂-概述说明以及解释
磨具磨料酚醛树脂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磨具磨料酚醛树脂是一种重要的工业材料，广泛应用于各类磨削、研磨、抛光等加工过程中。
它是一种由酚醛树脂为基体，通过添加一定比例的磨料制成的新型复合材料。
酚醛树脂作为一种高性能合成树脂，具有很好的耐磨性、耐高温性、耐化学品侵蚀性和机械强度等优异特性。
而添加的磨料则可以增加材料的磨削能力和磨损耐久性。
在工业制造中，磨具磨料酚醛树脂扮演着重要的角色。
它可以用于金属、石材、陶瓷等材料的磨削和抛光过程，能够提高加工效率、改善表面质量和尺寸精度。
同时，磨具磨料酚醛树脂还广泛应用于制造业的各个领域，如汽车零部件的加工、机械零件的制造、电子元件的加工等。
它的应用范围非常广泛，对于提高产品的加工质量和降低生产成本具有重要意义。
本文将主要介绍磨具磨料酚醛树脂的概念、分类以及特性和应用。
首先，我们将对磨具和磨料酚醛树脂进行概念的解释，并介绍它们的分类和特点。
然后，我们将重点讨论磨料酚醛树脂的特性，包括其耐磨性、耐高温性、耐化学品侵蚀性等。
同时，我们还将探讨磨具磨料酚醛树脂的应用领域，如何在实际生产中发挥优势和应用场景。
最后，我们将总结磨具磨料酚醛树脂的重要性，并展望其未来的发展前景。
通过对磨具磨料酚醛树脂的全面了解和深入研究，我们可以更好地应用这一材料于工业生产中，提高生产效率和产品质量，促进制造业的快速发展。
本文将为读者提供有关磨具磨料酚醛树脂的全面介绍和详细信息，希望能够对相关行业和学术界的研究人员提供有价值的参考和借鉴。
文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分1.1 概述在引言部分，将简单介绍磨具磨料酚醛树脂的概念和应用，并指出其在实际生产和加工中的重要性。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开：第2部分为正文部分，主要包括磨具的概念和分类以及磨料酚醛树脂的特性和应用。
第3部分为结论部分，总结磨具磨料酚醛树脂的重要性，并展望其未来的发展前景。
BMI和BCE为基础的多元共聚热固性高性能基体树脂研究
2009bmi和bce为基础的多元共聚热固性高性能基体树脂研究周宏福刘润山张雪平刘景民湖北省化学研究院武汉430074摘要用熔融预聚法对二苯甲烷双马来酰亚胺bdm即b砌烯丙基双酚adabpa和双酚a二氰酸酯bce溴化环氧树脂bce各二元体系分别预聚再热混制成溶解性稳定性和反应性粘接性好的多元共聚树脂
ａ ａ ｙ Ｔ ｉ ｌｍｅ ｅ ｉ ａ ｅｇ ｏ ｏｖ ｎ ，ｔｂ ｌｙ ｒａ ｔ ｎ ａ ｄ ｂ ｎ ｉ ｇ ａ ｄ ｈ ｖ ｅ ｎ ｔｓ ｄ ｂ Ｔ Ｒ， Ｓ Ｄ ｒｔ ． ｈｓｐ ｙ ｒｒ ｓ ｈ ｖ ｏ ｄ ｓｌ ｅ ｔ ｓａ ｉｔ ， ｅ ｃｉ ｎ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｂ ｅ ｅ ｔ ｙ Ｆ Ｉ Ｄ Ｃ， ＭＡ， ＧＡ ａ ｄ ｌ ｏ ｓ ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ Ｔ ｎ
ｄ ｌ ｔｃｌ ｓ ａｓ １ Ｈ ） ． ７ ｂ ｎ ｉ ｒ ｇ ３ ． Ｍ ａ ｉ ｐ ｃ ｓ ｅｇ ． ｋ／ ￣ Ｏ ｙｅ ｄ ｘｉ ３ ， ａ ｒ ｂ ｉ ｅ ｒ ｓ ｔ （ Ｍ ｚ ｉ ０ Ｏ ， ｄ ｇｓ ｅ ｔ ｉ １ １ ８ Ｐ ， ａ ｔ ｔ ｎ ｔ ｉ ２ Ｏ Ｊ ， ｘｇ ｎｉ ｅ １ ｗ ｔ 一 ｅｃｉ ｏ ｎ ｓ ０ ｅ ｎ ｔｎ ｈ ｓ ３ ｍ ｒ ｈ ｓ５ ｍ ｎ ｓ ｅａ
高性能树脂
性能：
聚苯硫醚具有优良的综合性能，包括耐高温、突出的化 学稳定性、良好的刚性、耐蠕变性、对各种填料和增强物有 良好的粘合性、精密注塑性、优良的电性能、固有的阻燃性 以及易加工性等。
6－6 其它高性能树脂
• 6-6-1 聚苯乙烯吡啶（PSP）
1970年叫ONERA合成了一种新的杂环芳香聚合物， 称作PSP树指。它的齐聚物是由芳香二醛和吡啶的甲基 衍生物，特别是2,4,6—三甲基吡啶合成的：
O S O O
n
合成原理：
聚砜是出二卤二苯基砜和双酚A的碱金属盐反应制成的：
O X S O X CH3
+
MO
C CH 3
OM
CH3 C CH3 O
O S O O
+ MX
其中X＝卤素．M＝碱金属
在上述反应中砜基起着重要作用，它使与双酚A盐起反 应的卤原子活化。可以熔融缩聚，也可以在溶液中聚合。 用这种方法可以得到线型良好的聚合物。
3．乙炔基封端聚酰亚胺（API）
为了获得良好的加工性能和高的耐热性、在70年代发展 了以乙炔基封端的聚酰亚胺树脂。其中代表性的是Gulf oil Chemicals 公司出售的Thermid 600， 预聚物的结构如下：
O C HC C N C O
O C
O C C O N O O N
O C C O
CH3
聚苯醚它是分子链中含有
O
链节的热塑性聚合物。
CH3
制备方法：
①人们多采用4-卤-2,6-二甲基酚氧银盐聚合的方法来制 备聚(2,6- 二甲基-1,4-苯醚)。合成分两步进行：首先制 备银盐、然后使银盐聚合：
CH3 Br OH CH3 Ag+ Br CH3 OAg CH3
高韧性环氧基体树脂的制备与性能
Fig． 2 Effects of DGEBF on curing of epoxy systems
可以看出，环氧体系的固化峰值温度在 240℃ 左 右，高于 TGDDM /4，4' － DDS 体系( 224℃［20］) 。这主
T2567—2008，在 Instron 3365 型万能试验机上进行。 要是由于 6FBAB 分子结构中的—CF3 具有较强的电 流变测试采用 TA 公司的 AR2000 型流变仪，采用平 负性，使得氨基的电子云密度降低，降低了其反应活
陈伟明等人采用 TDE － 85 和 1，4 － 双［( 4 － 氨
基 － 2 － 三氟甲基) 苯氧基］苯( 6FAPB) 对 TGDDM / 4，4' － DDS 体系进行了增韧研究［12 － 14］。Hodgkin 等 人考察了商业化宇航级环氧碳纤维复合材料 8552 / IM7 的结构与热老化行为的关系［15 。 － 16］
关键词 环氧树脂，增韧，含氟二胺，热性能，力学性能
Preparation and Properties of Novel Epoxy Matrix Resins With High Toughness
Shen Dengxiong Song Tao Liu Jingang Yang Shiyong
( Laboratory of Advanced Polymer Material，Institute of Chemistry，Chinese Academic of Sciences，Beijing 100190)
量的影响曲线，表 1 给出了环氧体系的流变数据。
图 4 双酚 F 用量对树脂流变行为的影响 Fig． 4 Effects of 8220 on rheological behavior of epoxy resins
先进树脂基复合材料
2
高性能树脂基体
树脂基体的研究：主要围绕着改善耐湿热性能、提高韧 性和工作温度。 • 环氧树脂（EP）：具有工艺性能好、综合力学性能好 和价格便宜等一系列优点，但耐湿热性能较差。 • 氰酸酯树脂（AC）：吸湿率低、韧性好、介电性能好。 是未来结构/功能一体化的优良材料，氰酸酯树脂一般 需要较高的后处理温度，这给使用带来不便。 • 双马来酰亚胺 (BMI)：耐湿热性能和耐热性均优于环 氧树脂。BMI可以和多种化合物共聚以改善其韧性。 • 耐高温聚酰亚胺（PMR）：更高耐温等级，可在 350℃以上长期使用。
•
生产现状：PBO产品有美国和日本东洋纺织公司生产的PBO—AS，日本东 洋纺织公司开发出名为Zylon和PBO—HM的高性能PBO纤维，还有荷兰阿 克苏的PBO—M5，杜邦公司的PBO等九种牌号。
1.3.2 聚苯并噻唑（PBT）纤维
• • • •
PBT：在高分子主链中含有苯并噻唑重复单元的耐高 温、高模量芳杂环聚合物，简称PBT。性能见表1-4. 具有高性能原因：除了必要的芳杂环化学结构外，还 有其分子链在轴向方向的高度取向。 应用：PBT纤维可用于石棉替代物和缆绳，是高性能 复合材料的新型增强体。织物用于防弹服、航天领域 中的火箭发动机壳体、太阳能阵列、压力阀和空间结 构架，是未来的宇航材料。 中国：曾进行合成工艺的基础研究和工艺与性能的研 究，由于合成工艺复杂，溶剂成本高，限制了PBT纤 维的发展和应用。
1.3.1 聚苯并二恶唑（PBO）纤维
PBO纤维的结构：在主链中含有苯环及芳杂环组成的
刚性棒状分子结构，以及链在液晶态纺丝形成的高度 取向的有序结构。 性能： • 拉伸强度为4.8~6.2GPa， • 断裂伸长率为2.4%， • 弹性模量为280~406GPa， • 相对密度为1.56，吸湿率＜1%，分解温度670℃， • 具有蠕变小、耐磨性极好、高温下不熔融等特性。该 纤维手感好，非常纤细，可制备不同的形式如连续纤 维、精纺细纱、布、缝合织物、短切纤维、浆粕等。
bpa型液体环氧树脂
bpa型液体环氧树脂摘要：1.BPA 型液体环氧树脂的概述2.BPA 型液体环氧树脂的特性与应用3.BPA 型液体环氧树脂的优势与不足4.我国BPA 型液体环氧树脂产业的发展5.BPA 型液体环氧树脂的未来发展趋势与展望正文：一、BPA 型液体环氧树脂的概述BPA 型液体环氧树脂，全称为双酚A 型液体环氧树脂，是一种常见的高性能涂料、胶粘剂及复合材料基体树脂。
它具有优良的物理性能、化学稳定性和耐热性，广泛应用于航空航天、电子、汽车、建筑等领域。
二、BPA 型液体环氧树脂的特性与应用1.物理特性：BPA 型液体环氧树脂呈现出低粘度、高流动性的特性，便于施工和成型。
同时，它还具有较好的触变性，能够在静止后迅速恢复流动性。
2.化学稳定性：BPA 型液体环氧树脂具有良好的耐酸、耐碱、耐盐性能，以及较高的耐热性。
在120℃以下的环境中，可保持较长时间的稳定性。
3.应用领域：BPA 型液体环氧树脂广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。
其中，涂料方面主要应用于防腐、防水、耐磨等领域；胶粘剂方面，可用于粘接金属、塑料、木材等材料；复合材料方面，可作为基体树脂，增强材料的力学性能。
三、BPA 型液体环氧树脂的优势与不足1.优势：BPA 型液体环氧树脂具有较高的物理性能和化学稳定性，同时生产工艺相对简单，成本较低，易于推广应用。
2.不足：BPA 型液体环氧树脂存在一定的毒性，长期接触可能对人体健康产生影响。
此外，其耐热性相对较低，对于高温环境下的应用具有一定的局限性。
四、我国BPA 型液体环氧树脂产业的发展近年来，随着我国经济的快速发展，BPA 型液体环氧树脂产业得到了长足的发展。
在产能、产量及应用领域等方面，均取得了显著的成果。
未来，我国将继续加大对BPA 型液体环氧树脂产业的支持力度，提高产品质量和性能，拓展应用领域，推动产业的可持续发展。
五、BPA 型液体环氧树脂的未来发展趋势与展望1.绿色环保：随着人们对环保意识的不断提高，未来BPA 型液体环氧树脂将向低毒、无毒方向发展，减少对环境和人体的影响。
国内外高性能热固性树脂基复合材料发展概况
碳纤维目前能够工业化生产的国家主要为日本和美国。
其中日本就有东丽，东邦2大公司，而美国主要是ZOLTEK公司，日本东丽主要是生产小丝束碳纤维，而东邦和ZOLTEK 公司主要生产大丝束碳纤维。
东丽公司目前是老大地位，其产品规格最齐全，适合不同的顾客需求。
并且他都可以生产到T1000这样高性能的纤维了，这对航空业刺激很大。
这么好的性能，美国波音公司不会看不见的，所以仅美国的航空大飞机制造业这个订单就使得东丽公司吃不消，不断扩能仍旧满足不了顾客的需求，最终导致碳纤维的国际市场价格居高不下。
中国目前只有台湾台塑公司比较上规模，而大陆这边可能更多地停留在小批量生产或实验室阶段。
碳纤维的工业化生产是一个较为技术高端的综合过程，其实它的复杂性并不在于工艺技术不成熟，而在于我们的设备（特别是高精尖设备）跟不上，这就使得我们工业化生产的碳纤维性能离散性较大，用作结构设计材料时导致强度不稳定。
碳纤维生产是一个高耗能产业，碳原子的结晶取向是最为关键的技术，这都必须要我们的设备来保证，而目前我国的工业炉是较为落后的。
还有PAN基碳纤维生产时涉及到精细化工产业，它需要化学试剂才能够使得碳最终转变成碳纤维并且保证碳纤维强度性能的稳定性。
因此，碳纤维的工业化是结合一个国家装备业，材料科学，化工为交叉学科的一个工业产物，毋容置疑它的附加值就很高了。
玻璃纤维的成型工艺和设备要求显得就比较简单些，从最早的坩埚工艺到现在的瓷窑拉丝工艺（都为漏板拉丝成型），根据玻璃非晶体特性进行拉丝成型收卷，我们的国家也是做得相当不错的，对于高强度高模量的特种玻璃纤维，我们国家做得并不比美国，俄罗斯和日本等国家差。
碳纤维复合材料用途之广是显而易见的。
碳纤维优越的热力学性能（如C-C复合材料）使得它广泛用于飞机，船舶，军工装备，特种高压设备，高级赛车及汽车零部件，体育用品等，它所刮起的“黑色旋风”（因碳纤维为黑色）上至隐形飞机，下至钓鱼竿，无处不在。
我之浅见是目前我们的碳纤维还是依赖于进口，这无形中把大部分的利润交给了原材料供应商，我们倒成了“孙子”。
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用
树脂基复合材料是一种由树脂作为基体，同时添加增强材料（如纤维、颗粒、薄膜等）和填充材料（如氧化物、碳黑等）制成的复合材料。
树脂基复合材料具有轻质、高强、耐
腐蚀、耐疲劳、绝缘性能好等优点，广泛应用于航空航天、建筑、机械、电子等领域。
树脂基复合材料除了具有以上优点外，还具有以下特点：
1、可塑性好：材料处理时易成形，可使用多种工艺（如压塑、灌注、挤出等）加工。
2、热稳定性好：不易燃烧，可承受高温，耐热，因而比其他材料更适用于高温环境
的制品。
3、化学稳定性强：耐酸、碱、有机溶剂等，可在恶劣环境下运用。
4、介电性好：有绝缘性能好的特点，故适用于制造电子产品。
由于树脂基复合材料的优点较多，当前被广泛用于以下领域：
1、航空航天领域：树脂基复合材料具有良好的强度和刚度，是制造高质量轻型结构
的理想选择。
如商用飞机机身，翼面、尾翼、直升机叶片等。
2、建筑领域：树脂基复合材料的防水、耐腐蚀、高强度等特性，使其非常适合于建
筑领域的防水、隔热、装饰等方面的应用。
3、汽车制造领域：树脂基复合材料轻量化、强度高的特点，在汽车制造领域有广泛
的应用，如车身、发动机盖等部件。
4、电子领域：树脂基复合材料具有良好的绝缘性能和导热性能，故可制造出高性能、高可靠性的电子产品，如手机、平板电视等。
综上所述，树脂基复合材料的性能得到广泛认可，并在各个领域得到了应用。
其技术
创新和应用推广势必会对现有行业和未来的制造产业产生持续影响。
am树脂结构
am树脂结构
AM树脂是一种高性能环氧树脂材料，由于其具有优异的强度、刚度和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
AM树脂是由环氧树脂基体和聚酰胺改性剂组成的复合材料。
环氧树脂基体具有高分子链结构，可提供材料的强度和刚度，而聚酰胺改性剂则能够增强材料的耐热性和耐化学腐蚀性。
AM树脂结构的特点包括：
1. 环氧树脂基体：提供材料的强度和刚度；
2. 聚酰胺改性剂：增强材料的耐热性和耐化学腐蚀性；
3. 高分子链结构：提供材料的强度和刚度；
4. 复合材料：由多种组分混合而成，具有综合性能。
AM树脂结构的优点包括：
1. 高强度和刚度：能够承受较大的力和压力；
2. 耐腐蚀性：具有良好的耐化学腐蚀性，不易受到化学物质的侵蚀；
3. 耐热性：能够在高温环境下保持稳定的性能；
4. 轻质：相对于金属材料来说，AM树脂具有较轻的重量；
5. 加工性好：可以通过注塑、挤出等成型工艺进行加工。
总之，AM树脂结构的特点使其成为一种高性能材料，广泛应
用于各个领域。
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聚砜类聚合物的性能：
突出的热和热氧化稳定性； 高的机械强度和突出的耐蠕变性，并能在较宽的温度范围 内保持稳定的机械强度； 较好的化学稳定性，一般对无机酸、碱、盐溶液都很稳定， 但不耐某些极性溶剂如酮类、卤化烃、芳香烃等。
三.加聚型聚酰亚胺（A型PI）
C型PI的一些缺点限制了它在复合材料方面的应用。 为了克服这些缺点，相继发展了A型PI，如双马来 酰亚胺、降冰片烯封端聚酰亚胺树脂、乙炔封端酰 亚胺等。
聚芳醚砜：
聚芳醚砜可由芳磺酰氯和芳烃反应制备：
nH Ar H + n Cl SO2 Ar' SO2 Cl Ar SO2 Ar' SO2 + 2n HCl n
此反应是在少量的路易士酸，如FeCl3, SbCl5或 InCl3的催化作用下进行的。ArH2可以是联苯、二苯基 醚或萘，但不能是二苯甲酮或二苯砜。
二.聚砜（PSF）和聚芳醚砜（PES）
聚砜是一类在分子主链上含有砜基和芳核 的非结晶性工程塑料。目前聚砜主要有三种类型：
①普通双酚A型聚砜（简称聚砜），有如下结构：
CH3 C CH3 O O S O O
n
②非双酚A型聚芳砜，有如下结构：
O O S O O S O n
O
③聚芳醚砜，结构为：
S O
O
2．降冰片烯封端聚酰亚胺树脂
纳狄克酸酐是最早研究的封端单体之一。它与 二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基醚，二苯甲酮四 酸二酐或均苯四甲酸二酐反应生成端部带有降冰片 烯端基的聚酰亚胺树脂。
其中重要的是PMR型树脂。PMR型树脂是芳香四 酸的二烷基酯、芳香二胺、纳狄克二酸的单烷基配 的甲醉或乙醇溶液。
1. 双马来酰亚胺树脂
双马来酰亚胺树脂是由顺丁烯二酸酐和芳香 二胺缩聚而成的。
合成原理：
O C O + C O H2N Ar NH2 C O O C NH OH HO C O Ar NH O C 加热 N C O O C Ar N C O O C
双马来酰亚胺分子端含有活泼双键，它可以进 行各种化学反应形成均聚物、共聚物，也可以作交 联剂，还可以与环氧树脂混合使用，形成互穿网络 结构。 双马来酰亚胺树脂具有一般聚酰亚胺树脂加工的优 点，但固化较脆。
其反应式如下：
O
n HO
OH +
n F
C
F
+ n Na2CO3
220~320
O O O C
n
+ 2n NaF + n CO2 + n H2O
PEEK的性能：
1. 热变形温度为160℃，具有良好的热稳定性； 2. PEEK是一种特别坚固的材料，有优异的长 期耐蠕变性； 3. 在熔点以上有良好的熔融流动性和热稳定 性； 4. 优良的化学稳定性。除一些强酸如浓硫酸、 氯磺酸等以外，结晶制品在常温下几乎能耐所有 的化学试利； 5.良好的阻燃性。 另外PEEK还具有优良的电性能、耐高温、耐 化学腐蚀、耐辐射、高强度和易加工性等性能。
高性能树脂基体
• 性能： 高性能树脂通常具有耐高温、 使用的温度范围宽、阻燃、尺寸 稳定，优异的机械性能，良好的 耐辐射性、化学稳定性、耐湿性 等。其中尤以耐高温性能最为重 要。
一.聚芳醚酮
聚芳醚酮早在1962年被提出。其 中最重要的是聚醚醚酮（PEEK），结 构式为：
O O O C n
聚醚醚酮是一种半结晶性聚合物。 PEEK是用4,4’-二氟苯酮、对苯二 酚、碳酸钠或碳酸钾为原料，以二 苯砜为溶剂合成制得的。
n
合成原理：
聚砜是出二卤二苯基砜和双酚A的碱金属盐反应制成的：
O X S O X CH3
+
MO
C CH 3
OM
CH3 C CH3 O
O S O O
+ MX
其中X＝卤素．M＝碱金属
在上述反应中砜基起着重要作用，它使与双酚A盐 起反应的卤原子活化。可以熔融缩聚，也可以在溶液 中聚合。用这种方法可以得到线型良好的聚合物。