聚酰亞胺樹脂指含有酰亞胺(àn)基團結構的(de)一類聚合物,它包括熱固性和(hé)熱(rè)塑性兩大類:熱固性聚酰亞胺具有優異的熱氧化穩定性、良好(hǎo)的成(chéng)形工藝(yì)性和綜合力學性能,可在高溫環境中長期使用。聚酰亞胺複合材料在航空發動機(jī)、耐高溫航天部(bù)件等中得到廣泛(fàn)應用。
作為複合材(cái)料樹脂(zhī)基體(tǐ)的聚酰亞胺主要是(shì)熱固性聚酰亞胺:熱固性聚酰亞(yà)胺依據其活性封端基可分為3種主要類型,即單體反應物原位聚合( PMR)聚酰亞胺(主要指Nadic酸酐封端的一類聚酰亞胺)、乙炔封端聚酰亞胺以及雙(shuāng)馬來酰亞胺( BMI)。
PMR -15是常用(yòng)的PMR聚酰亞胺,采用Nadic酸單酯(NE)、4。4’—二甲基二苯胺(àn)( MDA)和3,3,,4,4,—二苯甲酮四羧(suō)酸二甲酯(BTDE)作為反應單體:PMR -15聚酰亞胺具有優異的工藝性,在固化反應過(guò)程中沒有小分子揮發物產(chǎn)生,因此可在較低(dī)壓下進行熱壓罐和模壓成形:PNIR - 15複合材料具有優良(liáng)的熱氧化穩定性和綜(zōng)合力學性能。但是,PMR -15具有使用的單體MDA具有致癌性,固(gù)化物韌性差以及不能(néng)在高於316℃環境中(zhōng)長期使用的不足:為克服這些不足,一些不含DA和可在更高溫度下長期使用的PMR聚酰亞胺得到了發(fā)展。
LP - 15是一種不含MDA的(de)低成本聚酰亞胺樹脂(zhī),它的成形工藝性優於PMR - 15,可在280℃以下替代PMR -15製備複合材料並長期使用;
為了進一步提高PMR聚酰亞(yà)胺的抗熱氧化穩定性,采用耐熱性更高的4,4,—六氟代異丙撐二鄰苯基二甲酯(6FDE)作為(wéi)單體(tǐ)替(tì)代PMR - 15中的BTDE;或以對苯二胺(P- PDA)和3,4,—二氨基醚(ODA)替代MDA和以p-氨基苯(p- AS)代替(tì)NE,發展了耐(nài)溫等級更高的第二(èr)代PMR聚酰亞(yà)胺樹脂,主要(yào)包括PMR-Ⅱ,\/- CAP,AFR -700和LaRc - RP - 46。這些樹脂體係長期使用溫度高達343 -371℃:由於使用價格昂貴的含氟單體,PMR -Ⅱ,AFR - 700,V- CAP等的價格遠高於PMR - 15聚酰亞胺。
乙炔封端聚酰亞(yà)胺包括Thermid和Thermcon樹脂係列:Thermcon樹脂的特點是固化物具有優異的介電性能(néng),可作為絕緣材(cái)料使用:但經過適當處理後,Thermcon樹脂又(yòu)是在環境條件下性能穩定的導電塑料。