航空航天是國防力量的重要體現(xiàn),先進聚合物基復合材料（APC）是航空航天工業(yè)的重要組成部分。高性能熱固性樹脂是聚合物基復合材料開發(fā)應用的關鍵和基礎。雙馬來酰亞胺（BMI）是一種重要的熱固性樹脂,它滿足了各種樹脂基復合材料加工中的工藝要求,具有優(yōu)異熱、電和機械性能。然而,普通BMI單體由于其剛性和對稱結構,一般在常用有機溶劑中溶解性差,熔融溫度高,固化樹脂由于其高交聯(lián)密度和剛性分子網(wǎng)絡而具有較高的固有脆性。這些缺點嚴重限制了它們在先進技術領域的應用。為了滿足新一代超高速戰(zhàn)機的使用需要,本論文設計合成了三類含氰基和Cardo結構的新型BMI;選用二苯甲烷型雙馬來酰亞胺（BDM）和o,o’-二烯丙基雙酚A（DABPA）對BMI進行共聚改性;制作聚合物基復合材料;并對復合材料進行了熱氧老化實驗,以期獲得滿足未來航空航天領域所需性能優(yōu)異的復合材料基體樹脂。以酚酞、鄰甲酚酞和2,6-二氯苯甲腈為原料,合成了含氰基和酚酞結構n≈1寡聚BMI（PPCBMI）,含氰基和鄰甲酚酞結構n≈1寡聚BMI（MPCBMI）兩種新型BMI。采用FTIR、1HNMR等手段對中間體及目標產(chǎn)物的化學結構進行了表征和分析;溶... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 雙馬來酰亞胺樹脂
    1.3 雙馬來酰亞胺的合成
        1.3.1 乙酸酐脫水閉環(huán)法
        1.3.2 熱脫水閉環(huán)法
        1.3.3 共沸脫水閉環(huán)法
        1.3.4 微波輔助脫水閉環(huán)法
    1.4 雙馬來酰亞胺的改性
        1.4.1 擴鏈改性BMI
        1.4.2 烯丙基化合物改性BMI
        1.4.3 氰酸脂改性BMI
        1.4.4 環(huán)氧樹脂改性BMI
        1.4.5 橡膠改性BMI
        1.4.6 熱塑性樹脂改性BMI
        1.4.7 合成新型BMI
    1.5 雙馬來酰亞胺的應用
    1.6 復合材料的老化概述
        1.6.1 濕熱老化
        1.6.2 紫外輻照老化
        1.6.3 熱氧老化
    1.7 本文主要研究思路
2 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 分析測試方法、儀器及條件
    2.3 含氰基和酞(芴)結構雙馬來酰亞胺的合成
        2.3.1 含氰基和酞(芴)結構二硝基寡聚物的合成
        2.3.2 含氰基和酞(芴)結構二氨基寡聚物的合成
        2.3.3 含氰基和酞(芴)結構雙馬來酰亞胺酸的合成
        2.3.4 含氰基和酞(芴)結構雙馬來酰亞胺的合成
    2.4 含酚酞骨架擴鏈型雙馬來酰亞胺的合成
    2.5 復合材料的制備
        2.5.1 碳纖維增強PPCBMI/DABPA體系復合材料的制備
        2.5.2 玻璃纖維增強PFCBMI/BDM復合材料的制備
        2.5.3 碳纖維增強PM體系復合材料的制備
    2.6 澆鑄體的制備
        2.6.1 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂澆鑄體的制備
        2.6.2 PM_2/BDM/DABPA樹脂澆鑄體的制備
    2.7 復合材料的熱老化
3 含氰基和酞側基雙馬來酰亞胺的合成、改性及其復合材料的研究
    3.1 含氰基和酞側基雙馬來酰亞胺的合成與表征
        3.1.1 二硝基寡聚物(PPCDN、MPCDN)的合成與表征
        3.1.2 二氨基寡聚物(PPCDA、MPCDA)的合成與表征
        3.1.3 雙馬來酰亞胺酸(PPCBMA、MPCBMA)的合成與表征
        3.1.4 雙馬來酰亞胺(PPCBMI、MPCBMI)的合成與表征
    3.2 PPCBMI和MPCBMI及其復合材料的性能
        3.2.1 PPCBMI和MPCBMI的溶解性能
        3.2.2 PPCBMI和MPCBMI的固化行為
        3.2.3 PPCBMI和MPCBMI固化物的熱性能
        3.2.4 BMI/T700復合材料的力學性能
    3.3 烯丙基雙酚A改性PPCBMI樹脂及其復合材料的性能
        3.3.1 PPCBMI/DABPA體系的固化動力學研究
        3.3.2 PPCBMI/DABPA樹脂體系固化工藝的確定
        3.3.3 PPCBMI/DABPA樹脂體系的熱穩(wěn)定性
        3.3.4 PPCBM/DABPA碳纖維復合材料的性能
    3.4 DPC87/T700復合材料的熱氧老化
        3.4.1 DPC87/T700復合材料的質損率
        3.4.2 熱氧老化對DPC87/T700復合材料靜態(tài)力學性能的影響
        3.4.3 熱氧老化對DPC87樹脂微觀結構的影響
        3.4.4 熱氧老化對DPC87/T700復合材料熱機械性能的影響
    3.5 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂的研究
        3.5.1 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂的固化行為
        3.5.2 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂固化物的熱穩(wěn)定性
        3.5.3 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂固化物的DMA
        3.5.4 PPCBMI/BDM/DABPA樹脂固化物的力學性能
    3.6 本章小結
4 含氰基和芴基雙馬來酰亞胺的合成及其復合材料的性能研究
    4.1 含氰基和芴基雙馬來酰亞胺的合成與表征
        4.1.1 二硝基寡聚物(PFCDN)的合成與表征
        4.1.2 二氨基寡聚物(PFCDA)的合成與表征
        4.1.3 雙馬來酰亞胺酸(PFCBMA)的合成與表征
        4.1.4 雙馬來酰亞胺(PFCBMI)的合成與表征
    4.2 PFCBMI及其固化物的性能
        4.2.1 PFCBMI的溶解性能
        4.2.2 PFCBMI的固化行為
        4.2.3 PFCBMI固化物的FTIR表征
        4.2.4 PFCBMI固化物的熱穩(wěn)定性
    4.3 PFCBMI/BDM樹脂及其復合材料的性能
        4.3.1 PFCBMI/BDM樹脂的固化行為
        4.3.2 PFCBMI/BDM固化樹脂的熱穩(wěn)定性
        4.3.3 PFCBMI/BDM樹脂基復合材料的動態(tài)熱機械性能
    4.4 本章小結
5 含酚酞骨架擴鏈型雙馬來酰亞胺的合成及其改性樹脂的研究
    5.1 含酚酞骨架擴鏈型雙馬來酰亞胺(PM)的合成與表征
        5.1.1 PM的合成(PM_2、PM_3、PM_4)
        5.1.2 PM的表征
    5.2 PM及其樹脂基復合材料的性能
        5.2.1 PM的溶解性能
        5.2.2 PM的固化行為
        5.2.3 PM固化物的熱性能
        5.2.4 PM樹脂基復合材料的熱機械性能
    5.3 PM_2/BDM/DABPA樹脂的研究
        5.3.1 PM_2/BDM/DABPA樹脂的固化行為
        5.3.2 PM_2/BDM/DABPA樹脂固化物的熱穩(wěn)定性
        5.3.3 PM_2/BDM/DABPA樹脂固化物的熱機械性能
        5.3.4 PM_2/BDM/DABPA樹脂固化物的力學性能
        5.3.5 PM_2/BDM/DABPA樹脂固化物的吸濕行為
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點摘要
    6.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]BMI樹脂增韌改性的方法及新進展[J]. 侯曉蒙,趙雄燕,王鑫,李澤帥.  塑料科技. 2017(06)
[2]鏈延長型芳雜環(huán)雙馬來酰亞胺樹脂的合成及性能[J]. 陳平,熊需海,夏連連,張麗影,于祺,劉思揚.  高分子學報. 2017(03)
[3]雙馬來酰亞胺樹脂增韌改性研究進展[J]. 張思,張揚,張寶艷.  科技導報. 2016(08)
[4]乙烯基橡膠增韌雙馬來酰亞胺樹脂的研究[J]. 楊海冬,曲春艷,王德志,毛勇,王海民.  化學與黏合. 2014(01)
[5]纖維及其復合材料老化機理研究進展[J]. 李樹娟,鐘煥榮,李智,于亮.  合成材料老化與應用. 2013(06)
[6]聚雙馬來酰亞胺的合成及應用研究進展[J]. 張麗珺,許云書.  材料導報. 2013(19)
[7]烯丙基酚氧樹脂/雙馬來酰亞胺改性樹脂的制備及表征[J]. 胡睿,王汝敏,王道翠,袁利輝.  粘接. 2013(08)
[8]含醚鍵結構雙馬來酰亞胺體系固化動力學及耐熱性能的研究[J]. 閆紅強,王華清,程捷,方征平.  高校化學工程學報. 2011(06)
[9]雙馬來酰亞胺樹脂合成與改性研究進展[J]. 蔣洋,寇開昌,吳廣磊,晁敏,張教強.  中國膠粘劑. 2011(07)
[10]CTBN增韌改性熱固性樹脂研究進展[J]. 劉乃亮,齊暑華,理莎莎,吳利敏,魯惠玲.  中國塑料. 2011(03)

博士論文
[1]含1,3, 4-噁二唑結構不對稱雙馬來酰亞胺及其改性樹脂體系的研究[D]. 夏連連.大連理工大學 2015



本文編號：3630521