高强高模聚酰亚胺纤维/改性氰酸酯树脂复合材料制备及性能

李是卓¹，卓航¹，张代军³，刘刚⁴，田国峰¹，包建文³，武德珍¹

1. 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室3. 中航工业复合材料技术中心北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室4. 东华大学先进低维材料中心

摘 要：以4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯（TDE-85）、苯基缩水甘油醚（PGE）、壬基酚（NP）作为改性剂改性双酚A氰酸酯（BCE）得到改性氰酸酯树脂（TPNCE）,通过湿法缠绕制备预浸料,并采用热压罐成型工艺制备S30M型高强高模聚酰亚胺纤维/TPNCE（PI/TPNCE）复合材料,对TPNCE树脂及PI/TPNCE复合材料的介电、力学等性能进行了分析。结果表明,TPNCE树脂冲击强度达到14.2kJ/m2,比BCE提高近一倍,固化温度下降了约43℃,与PI纤维界面结合较好,且保持较低的介电常数和介电损耗;PI/TPNCE复合材料0°拉伸强度达到1 485MPa,弯曲强度达到758MPa,压缩强度达到322MPa,7～18GHz范围内介电常数保持在3.15左右,介电损耗因子在0.005～0.0075之间,玻璃化转变温度为197℃,密度为1.28g/cm3。本研究实现了高强高模PI纤维与氰酸酯树脂复合的重要突破,为轻质高强结构-功能一体化复合材料的设计和选材提供了新思路。

关键词：高强高模聚酰亚胺纤维;氰酸酯树脂;复合材料;力学性能;介电性能;