复材材料高性能树脂

3.5高性能树脂第三章聚合物基体材料1

3.5.1聚酰亚胺树脂——简介耐400℃以上温度，长期使用温度－200～300℃高绝缘性能，介电损耗极低，属F至H级绝缘材料。"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。聚酰亚胺环状非环状2

3.5.1聚酰亚胺——性能特点

具有最高的热稳定性和耐热性具有优越的综合性能相对于其他芳杂环高分子，比较容易合成品种多应用领域广聚酰亚胺树脂优点：聚酰亚胺树脂缺陷：较脆，耐损伤性差、热冲击时易开裂，易变形加工性能差，熔点高，成型压力高3

3.5.1聚酰亚胺——分类（1）缩聚型聚酰亚胺

芳香族二元胺芳香族二酐芳香族四羧酸芳香族四羧酸二烷酯缩聚型聚酰亚胺加聚型聚酰亚胺

聚酰亚胺4

3.5.1聚酰亚胺——分类（2）加聚型聚酰亚胺

①聚双马来酰亚胺

顺酐和芳香族二胺缩聚

②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂芳香族四羧酸的二烷基酯芳香族二元胺5-降冰片烯-2，3-二羧酸的单烷基酯甲醇或乙醇5

3.5.1聚酰亚胺——缩聚型聚酰亚胺缩聚型聚酰亚胺（C型PI）6

3.5.1聚酰亚胺——加聚型聚酰亚胺加聚型聚酰亚胺（A型PI）其中R是：也可以是：BMI型树脂7

3.5.1聚酰亚胺树脂—双马来酰亚胺的改性BMI改性方法：①用烯丙基化合物进行共聚改性；②用芳香二胺化合物扩链改性；③用环氧树脂改性；④用热塑性树脂增韧改性；⑤用氰酸酯树脂改性。8

①用烯丙基化合物进行共聚改性②用芳香二胺化合物扩链改性Miachael加成3.5.1聚酰亚胺树脂—双马来酰亚胺的改性9

③用环氧树脂改性4，4’—二氨基二苯甲烷(DDM)④用热塑性树脂增韧改性耐高温热塑性树脂如聚醚砜、聚醚酮、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺等对BMI进行共混增韧。3.5.1聚酰亚胺树脂—双马来酰亚胺的改性4，4’—二氨基二苯砜(DDS)10

⑤用氰酸酯树脂改性增加BMI树脂韧性时不降低耐热性3.5.1聚酰亚胺树脂—双马来酰亚胺的改性11

3.5.1聚酰亚胺—降冰片烯封端聚酰亚胺PMR技术：降冰片烯酸酐与芳香族二酐先酯化成单酯和二酸二酯,然后加入到芳香族二胺的低沸点醇溶液中。12

3.5.1聚酰亚胺——乙炔封端聚酰亚胺

乙炔基和苯乙炔基封端的PI具有良好的加工性和高温热稳定性。

13

3.5.2聚苯并咪唑（PBI)PBI性能特点：耐高温性优异能耐热氧化性优异耐酸碱性能优异耐高温纤维、粘结剂以及结构材料加工性能很不理想限制了它的应用14

3.5.3氰酸酯树脂氰酸酯树脂通式：NCO－R－OCN

三嗪环结构①力学性能优良，玻璃化转变温度较高，Tg>230℃；②三嗪环对称，极性弱，介电常数极低（ε=2.6）；③粘接性能优良，在177℃可固化，无挥发物。

交联密度大，结晶度高，脆性大热固性树脂增韧热塑性树脂增韧橡胶弹性体增韧晶须增韧15

3.5.4聚苯乙烯吡啶树脂(PSP)浸渍纤维用液体树脂溶于醇的固体树脂仅能溶解于极性溶剂的固体树脂适合于压塑或注塑成型的固体树脂N16

3.5.5苯并环丁烯树脂(BCB)17

3.5.6聚醚醚酮(PEEK)①耐高温②自润滑③耐腐蚀性④自熄性⑤易加工成型性能特点：18

3.5.7聚砜和聚芳醚砜（1）普通双酚A型聚砜（简称聚砜）其中X＝卤素．M＝碱金属19

3.5.7聚砜和聚芳醚砜（2）非双酚A型聚芳砜（3）聚芳醚砜聚芳醚砜的合成原理：芳磺酰氯和芳烃反应20

3.5.7聚砜和聚芳醚砜聚砜类聚合物的性能特点：热和热氧化稳定性突出；机械强度高；化学稳定性较好，但不耐某些极性溶剂如酮类、卤化烃、芳香烃等。21

3.5.8聚苯醚①两步法：首先制备银盐、然后使银盐聚合：②氧化法：铜-胺催化氧化2，6-二甲基苯酚并耦合。苯醚链节22

3.5.9聚苯硫醚综合性能优良23

3.6.11，2-聚丁二烯树脂电性能优良、弯曲强度较好、耐水性优良。24

3.6.2热固性丁苯树脂25

3.6.3有机硅树脂（1）网状结构有机硅树脂主链构成纯硅树脂改性硅树脂甲基苯基甲基苯基过氧化物型固化反应机理缩合型加成型线性结构26

3.6.3有机硅树脂（2）有机硅单体（即卤硅烷）两种制备方法——金属有机化合物法(常称为间接法)用镁有机化合物合成烷(芳)基氯硅烷。——直接用金属硅的方法(称为直接法)

在加热及铜催化剂条件下，由卤代烃(氯甲烷)和元素硅直接反应制取有机卤硅烷。27

3.6.3有机硅树脂（3）有机硅固化有三种反应机理：水解缩合加成过氧化物引发水解缩合有机氯硅烷或取代硅酸酯水解生成聚有机硅氧烷脱水缩合反应紧随着水解反应进行。28

3.6.3

有机硅树脂（4）加成——含烯基硅氧烷与含Si一H键硅氧烷(交联剂)，铂催化下加成而交联过氧化物引发——含有乙烯基硅氧烷进行自由基聚合，形成三维网状高聚物。29

3.6.3有机硅树脂（5）有机硅树脂化学键的特点：键能大——一般高分子主链(C—C、C—O、C—N)。键能都不大，耐热性受限；而Si—O的键能大，所以聚有机硅氧烷具有很高的热稳定性聚有机硅氧烷在化学结构与物理性质上都有无机聚合物与有机聚合物的某些性质可作为很好的电绝缘材料外，已普遍深入到航天、国防、机械、化工纺织、医药卫生、建筑等工业领域中，发挥了它的独特作用30

有机硅树脂的性能热稳定性：热氧化稳定性优异。以Si-O-Si为骨架，分解温度高，在200～250℃下可长期使用，短时可耐300℃。电绝缘性：无极性基团，介电常数及介质损耗很小。耐电弧及耐电晕性能也十分突出（与PI相当）。机械性能：硅树脂一般的机械强度(弯曲、抗张、冲击、耐擦伤性等)较弱。可以通过改性来改进。3.6.3有机硅树脂（6）31

3.6.3有机硅树脂（7）耐候性：憎水性：粘接性：优良憎水性高差32

3.6.3有机硅树脂（8）有机硅树脂的在复合材料方面的应用热固性的有机硅塑料是以硅树脂为基本成分，与云母粉、石棉、玻璃丝纤维或玻璃布等境料，经压塑或层压而制成有较高的耐热性，较优良的电绝缘性和耐电弧性以及防水、防潮等性能按其成型方法不同，主要可分为层压塑料、模压塑料和泡沫塑料3种类型。33

3.6.4呋喃树脂2-呋喃甲醛2-呋喃甲醇呋喃树脂主要用于化工厂，特别是作罐、槽、管道的衬里