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1、热固性树脂第19卷第2期2004年3月34ThermosettingResinVol.19No.2Mar.2004聚酰亚胺改性环氧树脂研究进展汪小华,刘润山,李立,范和平(湖北省化学研究院,湖北武汉430074)摘要:用聚酰亚胺改性环氧树脂是得到高性能环氧树脂的有潜力途径。介绍了2种合成聚酰亚胺改性环氧树脂的方法:聚酰亚胺共混改性环氧树脂和聚酰亚胺固化剂固化环氧树脂,以及其树脂的结构和性能,并对其应用前景进行了展望。关键词:环氧树脂;聚酰亚胺;耐热性;韧性中图分类号:TQ3235,TQ3237文献标识码:A
2、文章编号:1002-7432(2004)02-0034-061前言[18]化,也不利于成型加工。为了得到均相、粘度环氧树脂(EP)有优异的粘结性、良好的热性小的树脂可以借助某些溶剂,如二氧六环、N-甲能和机械性能,以其为基体的复合材料已广泛应用基吡咯烷酮(NMP)、二氯甲烷以及丙酮等。这些于航空航天、电子电气等领域;然而纯环氧树脂的均为非反应活性溶剂,因而为不影响固化树脂的性脆性大、热性能以及电性能等还不能完全满足这些能,这些溶剂在树脂固化前一定要尽量去除完全,领域高性能材料的要求,为使其适应更高的要求,这样就使处理工艺复杂化。就有
3、必要对环氧树脂进行改性以增强其韧性、热稳[8]Biolley等用稍过量的二苯酮二酐(BTDA)和[1~5]定性及电性能。为得到韧性环氧树脂材料,4,4-(9-氢-芴-9-亚基)双苯胺(FBPA)以及人们已经尝试了用橡胶和聚丙烯酸酯改性,环氧树苯胺合成了具有很高tg(350)的、苯基封端的可脂中引入这些聚合物材料提高了它的韧性,但在提溶性聚酰亚胺。他们将四缩水甘油基二苯甲烷高玻璃化转变温度(Tg)、使用温度和耐弯曲性方(TGDDM)与这种聚酰亚胺的二氧六环溶液混合搅[1,2,7~11]面没有取得较大成果。近来,热塑性工程拌均匀,除去溶
4、剂,加入二氨基二苯砜(DDS)后搅塑料也被用于改性环氧树脂以提高环氧树脂的综合拌至透明,即得环氧树脂聚酰亚胺共混物;目的在[6,8,11,12]性能。于利用2种组分可能的相容性提高固化共混物的聚酰亚胺是一类性能优异的工程塑料。它具有[19]Tg,同时使环氧树脂增韧。陈鸣才等先将有高许多优异性能,如耐高低温性能、突出的机械性能Tg的聚酰亚胺PEI溶解在二氯甲烷中,再与按一等,广泛应用于需要高热稳定性、优异的机械性能定比例混合好的2种环氧树脂(MY0510和[13~17]等的领域。用聚酰亚胺改性环氧树脂可以综DEN431)共混,然后加入DD
5、S,得到共混物的溶合两者的优点,提高环氧树脂的热稳定性和韧性等液,去掉溶剂后固化得到性能优异的固化物。李善[20,21]其它性能,并取得了满意的结果。君等人用一定量的NMP溶解一定配比的环2聚酰亚胺改性环氧树脂的合成氧树脂和聚酰亚胺,在一定温度下搅拌回流脱溶剂此类树脂的合成方法大致有以下2种:a环[18]后固化得到改性树脂。AGopala等人则用梳型氧树脂与聚酰亚胺共混;b用(聚)酰亚胺类固化聚酰亚胺的丙酮溶液与环氧树脂混合,再加入适量剂固化环氧树脂。DDS;真空去溶剂,脱泡后固化。21环氧树脂与聚酰亚胺共混而如果我们能用一
6、种反应活性溶剂溶解环氧树用这种方法得到改性环氧树脂时,一般不用分脂和聚酰亚胺,则可避免除去溶剂这一步,还可改子质量太大的线型聚酰亚胺。因为如果用这样的聚善加工工艺。如双烯丙基双酚A作溶剂时,它可[11]酰亚胺会导致树脂的粘度过大,影响环氧的交联固以与环氧树脂反应而加速环氧树脂的固化,且收稿日期:2003-11-06作者简介:汪小华(1973-),男,研究生,主要从事耐热高分子材料及胶粘剂的研究。第2期汪小华等:聚酰亚胺改性环氧树脂研究进展35在一定温度下还可以自聚,另外它还可以降低树脂条件下提供活性氢的基团。这些活性基团可以在
7、一粘度使其能适于树脂传递模塑等成型加工工艺。定条件下与环氧基发生加成反应,使环氧开环,进还可将DDS/PEI混合物用少量水调匀、研磨而使环氧树脂交联固化。[26]成粉末,低温真空烘干后与双酚A型环氧混合搅TAgag等用2,2-(3,4-双羧基苯基)六[22]拌,固化后得聚酰亚胺改性环氧树脂材料。也氟丙烷二酐(6FDA)和3,3-二氨基-4,4-二可将环氧树脂与PEI在一定温度下搅拌均匀、透羟基联苯(AHBP)为原料合成了如结构(1)的聚酰[23~25]明,降至一定温度后加入DDS,搅拌至溶解亚胺。有的研究则是利用式(2)所示反应合成
8、酰亚制得改性树脂。胺固化剂。反应式(2)中二胺分别为4,4-二苯22用聚酰亚胺固化剂固化环氧树脂醚二酐(DDE)、六次甲基二胺(HMD)、DDS和[27]这类固化剂通常是在分子链上带有如羟基,或DDM
