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1、第八章 高性能树脂,8.1 聚砜和聚芳醚砜,双酚A型聚砜（简称聚砜）,非双酚A型聚砜（聚芳砜，PASF）,Polysulfone PSF，PSU,聚芳醚砜（PES）,结构 特点,使聚合物具有良好的柔韧性,使聚合物具有突出的耐热性和热氧化稳定性,聚砜（PSF）,合成：由二氯二苯基砜和双酚A的碱金属盐为原料反应制得的。,M Na，K,缩聚实施方法：溶液或熔融缩聚,特点： 能在100150 长期使用（短期使用温度190 ） 热稳定性高 力学性能优异 ，即使在高温下也保持优良的机械性能 化学稳定性好（除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外，能耐一般酸、碱、盐、在酮，酯中溶胀 ） 主要缺点： 耐紫外线和耐候性较差。
2、耐疲劳强度差是主要缺点。,成型方法： 注塑、模压、挤出、热成型、吹塑等。（控制熔体粘度） 用途： 主要用于电子电气、食品和日用品、汽车用、航空、医疗和一般工业等部门,非双酚A型聚砜,聚芳醚砜,合成：,方法1,方法2,路易斯酸（如FeCl3、SbCl5）催化,聚合实施方法：溶液聚合或熔融聚合（通常用）,性能： 耐热性更好，在高温下仍保持优良机械性能 。,8.2 聚醚醚酮,合成： 原料：4,4-二氟苯酮、对苯二酚、碳酸钠 溶剂：二苯砜,特点： 半结晶性聚合物，最高结晶度48 良好的热稳定性（HDT：160oC） Tg以上，强度和模量大幅下降（e.g. 200oC下拉伸强度和拉伸模量分别为室温的42
3、和8） 韧性极好，断裂延伸率大于40 优良的化学稳定性、阻燃性、介电性及力学性能等,成型方法： 注塑、挤出、层压、纺丝、制膜等。（加工温度：370399 ）,软化点300以上 耐水性好，吸湿率低 较好的耐热性（HDT：190 ；Td：350 以上，可在120 下长期使用）,8.3 聚苯醚（PPO）,合成：二氯苯和硫化钠为原料,8.4 聚苯硫醚（PPS）,特点： 高度结晶，溶解能力受限（只能溶于某些芳烃、氯代芳烃或杂环化合物中 ） 优良的热稳定性，可在240下长期使用 在空气中对PPS进行热处理使它发生交联 耐化学腐蚀性能、耐蠕变性、对增强材料有良好的粘合性能、介电性能、阻燃性能和易加工性能,8
4、.5 聚酰亚胺（Polyimide，PI）,基本结构,具有突出的热稳定性和氧化稳定性，以及优异的耐辐射性能和介电性能。 长期使用温度可达250oC以上。,分类： 加聚型PI；缩聚型PI； 热塑性PI,热固性,缩聚型PI 原料：芳香二酐、芳香二胺 合成：分两步进行 二酐二胺 聚酰胺酸预聚物（可溶） 聚酰亚胺,环化 （热/化学）,（I）,（II）,聚酰胺酸不稳定，必须在干燥和冷冻的条件下保存,缩聚型聚酰亚胺树脂极少用作为复合材料的基体树脂。一般用于制造薄膜和涂料。,加聚型PI,端基带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺。 如：双马来酰亚胺、降冰片烯封端酰亚胺、乙炔封端酰亚胺等,成型加工： 通过不饱
5、和端基进行固化，固化过程中没有挥发性物质放出,热固性树脂,双马来酰亚胺（BMI）树脂,主要原料：马来酸酐、二元胺,BMI一般结构,合成：,双马来酰亚胺酸,环化,双马来酰亚胺,目前国内大量应用且唯一商品化的BMI是4，4双马来酰亚胺基二苯甲烷（BDM）,几种常见BMI单体的熔点,固化 BMI单体的分子双键端基与二元胺、酰胺、酰肼、巯基和羟基等含活泼氢的化合物进行加成反应； 也可与环氧树脂、含不饱和双键的化合物(如烯丙基、乙烯基类化合物)反应； 在催化剂或热作用下也可以发生自聚反应。,固化物性能 优良的耐热性 较高的强度和模量 脆性大（交联密度高、分子链刚性大）,聚合物基体的作用,将纤维粘合成整体
6、并使纤维位置固定； 在纤维间传递载荷，并使载荷均衡; 基体保护纤维免受各种损伤。,基体决定复合材料成型工艺方法以及工艺参数选择等。基体决定复合材料的一些性能，如复合材料的高温使用性能、横向性能、剪切性能、耐介质性能等。 此外，基体对复合材料的另外一些性能也有重要影响，如纵向拉伸、尤其是压缩性能，疲劳性能，断裂韧性等。,聚合物基体的选择,对聚合物基体的选择应遵循下列原则： 能够满足产品的使用需要 如使用温度、强度、刚度、耐药品性、耐腐蚀性等。 高拉伸（或剪切）模量、高拉伸强度、高断裂韧性的基体有利于提高FRP力学性能。, 对纤维具有良好的浸润性和粘接力； 容易操作，如要求胶液具有足够长的适用期、预浸料具有足够长的贮存期、固化收缩率小等。 低毒性、低刺激性。 价格合理。,聚合物基体的选择,
