液晶雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的合成、共聚、表征及其在聚合物改性中的應(yīng)用.pdf

1、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂以其優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、耐輻射、阻燃性、耐侯性，良好的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，成型工藝類(lèi)似于環(huán)氧樹(shù)脂等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械、電子等工業(yè)領(lǐng)域中。本文采用雙馬來(lái)酰亞胺改性甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂，以期提高這三種材料的耐熱性能和機(jī)械性能，從而拓寬聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂的應(yīng)用范圍，所以這一課題的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文合成了一種含有雙酚S 基團(tuán)的液晶雙馬來(lái)酰

2、亞胺(用Ia 表示)、一種含芳酯鍵的液晶雙馬來(lái)酰亞胺(MBMI)和一種芳醚砜雙馬來(lái)酰亞胺(即SEM)，分別應(yīng)用FT-IR、1H NMR、DSC、HSPM 對(duì)其結(jié)構(gòu)和液晶行為進(jìn)行了表征與分析。結(jié)果表明，合成了預(yù)期產(chǎn)物，Ia 和SEM 都具有向列相的球?？棙?gòu)，而MBMI 具有紋影織構(gòu)，但都呈現(xiàn)較好的熱致液晶行為。所合成的含有雙酚S 基團(tuán)的液晶雙馬來(lái)酰亞胺尚少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，這是本論文的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。 目前有關(guān)甲基丙烯酸甲酯耐熱改性的研

3、究工作報(bào)道較多的是使用N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺，本文則系統(tǒng)研究了使用芳醚砜雙馬來(lái)酰亞胺和二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺改性甲基丙烯酸甲酯，即研究了MMA–SEM 二元共聚物體系和MMA–BMD 二元共聚物體系的單體配比對(duì)共聚物的熱學(xué)性能及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，改性后的PMMA有較好的耐熱性，同時(shí)對(duì)力學(xué)性能影響不大，這也是本文的另一創(chuàng)新點(diǎn)。 雙馬來(lái)酰亞胺由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使得雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂具有熔點(diǎn)高、溶解性差、成型溫度高、固化物脆性大等缺

4、點(diǎn)，這些均限制了雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的應(yīng)用與發(fā)展。 為改善雙馬來(lái)酰亞胺的這些缺點(diǎn)，采用4，4，/—二氨基二苯醚(DDE)作為改性劑對(duì)二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺(BMD)和液晶雙馬來(lái)酰亞胺(Ia)進(jìn)行了擴(kuò)鏈改性，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和液晶行為進(jìn)行了表征。結(jié)果表明DDE 的引入并沒(méi)有改變Ia 的液晶性，這對(duì)于制備實(shí)用的液晶聚合物網(wǎng)絡(luò)具有重要價(jià)值。本文采用二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺單體(BMD)、液晶雙馬來(lái)酰亞胺單體(Ia)及其各自的擴(kuò)鏈齊聚物，改性環(huán)氧樹(shù)

5、脂E-51/芳香胺固化體系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙馬來(lái)酰亞胺和其擴(kuò)鏈齊聚物對(duì)改善環(huán)氧樹(shù)脂的韌性和耐熱性具有較好的作用。而液晶雙馬來(lái)酰亞胺及其擴(kuò)鏈齊聚物對(duì)改善環(huán)氧樹(shù)脂的韌性效果更明顯。這可能是由于固化體系的交聯(lián)密度和交聯(lián)點(diǎn)剛性改變的緣故。 采用二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和液晶雙馬來(lái)酰亞胺及其各自的擴(kuò)鏈齊聚物對(duì)不飽和聚酯進(jìn)行了改性，并與純不飽和聚酯樹(shù)脂進(jìn)行性能對(duì)比。BMD 和Ιa 對(duì)提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和耐熱性效果均較好，Ia 因含有剛性基團(tuán)使復(fù)合材

6、料的耐熱性提高更多。 二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺齊聚物對(duì)材料的拉伸強(qiáng)度改性效果較明顯，尤其在齊聚物的加入量為1％時(shí)比純不飽和聚酯的拉伸強(qiáng)度提高了近26％。液晶雙馬來(lái)酰亞胺齊聚物的加入使復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性、彎曲強(qiáng)度都有所提高，尤其是在雙馬來(lái)酰亞胺/二胺基二苯醚加入量為0.5％時(shí)，力學(xué)性能最好。 本文采用非等溫DSC 分析法分別對(duì)液晶雙馬來(lái)酰亞胺單體改性環(huán)氧樹(shù)脂體系、不飽和聚酯樹(shù)脂體系和液晶雙馬來(lái)酰亞胺齊聚物改性環(huán)氧樹(shù)