高性能聚苯醚改性双马来酰亚胺碳纳米管 复合材料设计.docx

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1、苏州大学本科生毕业设计（论文）本 科 毕 业 设 计（论 文）学院(部)材料与化学化工学部题 目高性能聚苯醚改性双马来酰亚胺/碳纳米管复合材料设计年级2014级专业材料科学与工程班级14材料科学与工程班学号1409404029姓 名齐辰宇指导老师袁莉职称副教授论文提交日期2018年5月20日目录中文摘要1Abstract2第一章 前言3第1.1节 马来酰亚胺及其改性3第1.1.1节聚苯醚改性3第1.1.2节碳纳米管改性3第1.1.3节橡胶改性4第1.1.4节热固性树脂改性4第1.2节 本课题的研究意义和内容4第二章 双马来酰亚胺/碳纳米管复合体系的研究5第2.1节 实验过程5第2.1.1节 实

2、验中的主要化学原料5第2.1.2节 主要实验仪器6第2.1.3节 BMI/EP/PPO/CNTs复合材料的制备6第2.1.4节 性能测试与结构表征7第2.1.4.3节 断裂韧性测试8第三章 结果与讨论10第3.1节 反应机理10第3.2节 力学性能10第3.3节 热性能13第3.4节 动态力学性能14第3.5节 形状记忆性能15第四章 结论19参考文献20致谢22中文摘要双马来酰亚胺（BMI）树脂是一种具有优异的热学性能的热固性树脂，在航空航天等军工领域有很多应用。但由于其交联密度较大，导致纯的BMI树脂脆性较大，力学性能差，从而具有很多应用的局限性。本文基于BMI/EP树脂体系，加入了聚苯醚

3、（PPO）、碳纳米管（CNTs），制成了BMI/EP/PPO/CNTs的复合材料体系，并详细讨论了CNTs的用量对材料力学性能、热性能及形状记忆功能的影响。研究结果表明：加入PPO和CNTs的体系将会得到更好的冲击强度，当加入CNTs含量为0.5wt %时获得最高的冲击强度，比BMI/EP树脂基体复合材料冲击强度提升了54.96%。加入PPO和CNTs的体系将会得到更好的断裂韧性，当加入CNTs含量为0.5wt %时获得最高的断裂韧性，比BMI/EP树脂基体复合材料断裂韧性提升了45.5%。加入PPO和CNTs体系将会的得到更好的弯曲强度，当加入CNTs含量为0.5wt %时获得最高的弯曲强度

4、，比BMI/EP树脂基体复合材料弯曲强度提升了20.29%，弯曲模量提升了5.69%。研究发现，适当的加入PPO与CNTs可以有效的抑制裂纹扩展，而且BMI自身优异的热性能几乎不受影响。加入CNTs后能够有效地提升复合材料的形状记忆性能，当加入CNTs含量为.0.7wt %时，其恢复率达到了98.77%。关键词：双马来酰亚胺树脂；聚苯醚；碳纳米管；力学性能；热性能；形状记忆性能 作者：齐辰宇指导老师：袁莉（副教授）AbstractBismaleimide (BMI)resin is a thermosetting resin with excellent thermal properties.

5、 It has many applications in aerospace and other military fields. However, because of its high crosslinking density, pure BMI resin has large brittleness and poor mechanical properties, so it has many limitations in application. Based on the BMI/EP resin system, polyphenylene ether (PPO) and carbon

6、nanotube (CNTs) were added to the composite system of BMI/EP/PPO/CNTs, and the effects of CNTs dosage on the mechanical properties, thermal properties and shape memory functions of the materials were discussed in detail. The results show that the system with PPO and CNTs gets better impact strength.

7、 When the content of CNTs is 0.5wt%, the maximum impact strength is obtained, and the impact strength of the composites is 54.96% higher than that of the BMI/EP resin matrix. With the addition of PPO and CNTs, the fracture toughness will be better. When the content of CNTs is 0.5wt%, the maximum fra

8、cture toughness is obtained. The fracture toughness of the composite is 45.5% higher than that of the BMI/EP resin matrix composite. The flexural strength of the PPO and CNTs system will be better. When the content of CNTs is 0.5wt%, the maximum bending strength is obtained. The bending strength of

9、the composite material of the BMI/EP resin matrix is increased by 20.29% and the flexural modulus is increased by 5.69%. It is found that proper addition of PPO and CNTs can effectively suppress crack propagation, and the excellent thermal properties of BMI are almost unaffected. After joining CNTs,

10、 the shape memory performance of the composites can be effectively improved. When the CNTs content is.0.7wt%, the recovery rate is 98.77%.Key words: bismaleimide resin; polyphenylene oxide; carbon nanotubes; mechanical properties; thermal properties; shape memory properties Author: Chenyu Qi Supervi

11、sor: Associate professor Li Yuan第一章 前言第1.1节 马来酰亚胺及其改性双马来酰亚胺(简称BMI)是由聚酰亚胺树脂体系派生的另一类树脂体系，是马来酰亚胺作为活性基团的双官能团化合物，具有优异的耐辐射、耐湿热 、耐高温、良好的力学性能和尺寸稳定性等特性1-2。由于BMI出色的加工性能，BMI成为了一类当今非常热门的前沿材料。因为BMI分子链存在有芳环和酰亚胺环，其固化物表现为刚性，交联密度较高，从而造成BMI树脂脆性较大，容易断裂等问题。因此如何提高BMI韧性成为了如今人们的主要研究方向。目前已有很多种增韧方法，例如橡胶改性3、热塑性树脂改性4、热固性树脂改性5

12、、二元胺扩链改性6、烯丙基化合物改性7等等。近30年来，美国、日本、英国、德国等国家都相继对BMI进行了大量的改性研究，以期制得性能更优异的基体树脂材料，来满足航空航天、交通运输、建筑工程、电子电器等领域更多方面的要求8。 第1.1.1节 聚苯醚改性聚苯醚(PPO)是一种性能优异的热塑性工程塑料，其主要具有以下几种优点。首先，它具有优秀的力学性能，密度小，强度高，耐蠕变性能较强。其次，它的电绝缘性能优异，其介电常数和介电损耗是如今工程塑料中最小的。另外，它有优秀的耐热性，其玻璃化转变温度（Tg）非常高，约为210。采用PPO对BMI进行改性，可以在不降低树脂力学性能和耐热性的前提下，提高BMI

13、树脂的韧性9。第1.1.2节 碳纳米管改性近几年随着碳纳米管（CNTs）的不断研究和发展，它也逐渐被运用在BMI的改性之中。在CNTs中，由于碳原子采用sp2杂化，其s轨道的所占比重较大，使得CNTs具有较高的强度和模量，又因为它属于一维纳米材料，所以其重量很轻。与钢做横向对比，发现其抗拉强度约为钢的100倍，而密度仅仅是钢的1/6。因此如果将BMI树脂作为基体与碳纳米管制成复合材料，其力学性能较差的缺陷则可以得到很好的改善。碳纤维 BMI 复合材料通常使用高压釜加工的方法制备成层压板结构10，由于技术的不断进步，人们对能够节省加工时间，降低加工成本，简化加工工艺流程等新技术的出现有着较高的需

14、求，因此各种各样的层压技术不断出现。由于微波固化技术的出现，可以令热固性树脂复合材料层压板可以实现均匀固化，大大提升了所制的产品的质量11-12。目前这种技术所存在的主要问题是在高温下固化容易出现层间损伤的情况。为了改善这种情况，通常插入热塑性树脂薄膜达到层间増韧的效果13-14。第1.1.3节 橡胶改性橡胶改性剂中通常存在很多活性基团，这些基团可以与BMI树脂中的活性基团反应，形成嵌段。在増韧体系中，橡胶作为应力集中点来诱发银纹和剪切屈服，可以大幅度的提升复合材料的韧性9。常用的橡胶有丁腈橡胶（CTBN），经过研究表明，加入CTBN可以有效的提高复合材料的弯曲强度、冲击强度等力学性质，不过随

15、着CTBN加入量的提升，该强度有一最大值，超过该值，强度反而下降3。用电子扫描显微镜（SEM）观察，发现増韧后的材料断面光滑平整，断裂后有橡胶粒子脱出而留下的孔洞表面光滑15。第1.1.4节 热固性树脂改性常用的热固性树脂有环氧树脂（EP）、氰酸（CE）等。EP可以与BMI形成性能互补的互穿网络结构。在此结构中, BMI中的具有叔胺作用的N原子可以引发EP中的开环反应。同时BMI中双键也可以诱发EP开环反应，或与环氧分子中较为活泼的羟基进行加成反应。实验发现，使用SEM扫描断面发现裂纹是从断面边缘开始形成的，在裂纹扩展过程中吸收了大量冲击的能量，使树脂表现出很好的韧性16。第1.2节 本课题的

16、研究意义和内容基于BMI固化物的脆性特点，本文拟采用PPO及CNTs对BMI/EP体系进行増韧改性，研究了BMI/EP/PPO/CNTs体系的断裂韧性、冲击、弯曲等力学性能，观察断裂形貌的变化。希望PPO及CNT的引入能维持BMI体系优异的热学性能，又能较大的改善其韧性等性能，从而拓展其在航空航天等军工业上应用领域。第二章 双马来酰亚胺/碳纳米管复合体系的研究第2.1节 实验过程第2.1.1节 实验中的主要化学原料表2-1是研究中使用的主要原料。图2-1是主要原料的结构式。表2-1实验中的主要化学原料原料规格产地4,4-双马来酰亚胺基二苯甲烷（BMI）工业品西安新材料有限公司环氧树脂（EP）工

17、业品南通星辰合成材料有限公司低分子量聚苯醚（PPO）工业品沙伯基础创新塑料有限公司戊二酸酐化学纯上海阿拉丁生化科技股份有限公司乙酰丙酮锌化学纯上海默克生命科学有限公司多臂碳纳米管（CNTs）深圳纳米港有限公司BMIEP PPO图2-1 主要原料的结构式第2.1.2节 主要实验仪器第2.1.3节 BMI/EP/PPO/CNTs复合材料的制备表2-2是实验中使用的主要仪器。表2-2实验中使用的主要仪器仪器名称型号厂家电子分析天平HYZ-200-A福州市华志仪器有限公司真空干燥烘箱DZF-6020上海市一恒科学仪器有限公司鼓风干燥烘箱DHG-9075A上海市一恒科学仪器有限公司扫描电子显微镜(SEM

18、) S-4700日本日立动态热机械仪(DMA)Q800美国 TA 公司热失重分析仪(DSC)Q200美国 TA 公司简支梁冲击试验机XCJD-5J承德金和仪器制造有限公司电子万能试验机CMT1000珠海市三思泰捷电气设备有限公司金相试样切割机LC-150耐博检测技术有限公司均质搅拌器FJ300-SH上海标本模型厂第2.1.3.1节 BMI/EP/PPO预聚体的制备先将EP置于70烘箱中预热15min，使其流动性提升，然后在250ml烧杯中将EP和BMI按照1：0.5质量比混合，将烧杯置于150恒温油浴锅中，用玻璃棒持续搅拌约30min至溶液呈红棕色透明状态，此时说明BMI已溶解完全。再缓慢加入

19、质量分数为6.25%的白色PPO粉末，进行充分搅拌。大约1.5h后，溶液粘度逐渐变大，得到预聚体系。将预聚体置于150真空烘箱中抽真空30min，目的是为了减少体系中气泡含量。之后加入质量分数为17%的戊二酸酐作为固化剂，充分搅拌使其分散均匀。再缓慢加入质量分数为2%的乙酰丙酮锌作为催化剂，约搅拌15分钟后注入准备好的模具中，置于150真空烘箱中脱泡，直到没有气泡冒出为止。之后按照160/2h、180/2h、200/2h的固化工艺放入烘箱中固化，固化结束后，待体系冷却至室温，卸模即可得到所需样品。第2.1.3.2节 BMI/EP/PPO/CNTs预聚体的制备将0.5g0.7g的CNTs分别与预

20、热后的EP混合，共同置于250ml烧杯中，150恒温油浴锅加热，并用均质搅拌器搅拌2-3次，每次20-30s。之后先后加入BMI与PPO，先用玻璃棒搅拌至均匀，再用均质搅拌器搅拌2-3次。待CNTs分散均匀后，将烧杯置于150真空烘箱抽真空30min。之后加入戊二酸酐和乙酰丙酮锌，搅拌均匀后注入准备好的模具中，置于150真空烘箱中脱泡，直到没有气泡冒出为止。之后按照160/2h、180/2h、200/2h的固化工艺放入烘箱中固化，固化结束后，待体系冷却至室温，卸模即可得到所需样品。表2-3为不同体系的质量配比。 表2-3 不同系的质量配比样品EPBMIPPO戊二酸酐乙酰丙酮锌CNTsBMI/E

21、P110000BMI/EP/PPO10.50.1250.290.0170BMI/EP/PPO/0.5wt%CNTs10.50.1250.290.0170.005BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs10.50.1250.290.0170.006BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs10.50.1250.290.0170.007第2.1.4节 性能测试与结构表征第2.1.4.1节 冲击性能冲击强度的测试标准为GB/T 1043.1-2008 塑料简支梁冲击性能测试标准，在试验中使用JGL-5冲击试验机，摆锤冲击试样中心的冲击速度为2.9m/s，极限偏差10%。试样尺寸大小为50mm*6m

22、m*h，其中h为树脂板的厚度。每个组分选取5个样品，将样品置于50烘箱中干燥1h。测试前先空击三次，使空载冲击后指针到零位方可开始测验，跨距为40mm。 （2-1）其中为冲击强度，单位为千焦耳每平方米（kJ/m2）；A为冲断试样所消耗的功，单位为焦耳（J）；b为试样中部的宽度，单位为毫米（mm），d为试样中部的厚度，单位为毫米（mm）。第2.1.4.2节 弯曲性能测试树脂弯曲性能测试根据GB/T 1449-2005纤维增强塑料弯曲性能测试标准，采用电子万能试验机进行测试。跨距为（161）h，其中h为树脂板厚度，单位为mm。每个组分选取5个试样，测试前将试样置于50烘箱中干燥1h，试验速度为10

23、mm/min。弯曲强度计算公式为式（2-2），弹性模量计算公式为式（2-3）。 （2-2）其中为破坏载荷时的载荷，单位为牛顿（N）；为跨距，单位为毫米（mm）；为试样宽度，单位为（mm）；为试样厚度，单位为毫米（mm）； （2-3）其中Ef为弯曲弹性模量，单位为（MPa）；P为对应于载荷-挠度曲线上初始直线段的载荷增值，单位为（N）；S为与载荷增量对应的跨中挠度，单位为（mm）。其余与式（2-3）相同。第2.1.4.3节 断裂韧性测试 采用标准单边切口梁法（SEBN），使用万能试验机进行测量，加载速率为0.5mm/min，样品尺寸为（16h+10）mm2hh,其中h为树脂版厚度。断裂韧性根据式

24、（2-4）进行计算。 （2-4） 其中为厚度，为宽度，为载荷，为跨距，为缺口长度，根据公式（2-5）进行计算 （2-5） 第2.1.4.4节 热重分析（TGA）样品的热性能采用美国TA设备TGA Discover 测试，升温速率10/min， 氮气保护。第2.1.4.5节 动态机械性能测试（DMA）使用动态机械性能仪(Q800,TA公司，美国)测试试样，选择单悬臂模式，以3/min的升温速度从30升温至380，泊松比设置为0.44，测试频率在多频1Hz、3Hz、5Hz下进行，样品尺寸为(350.02)mm(100.02)mm(20.5)mm。第2.1.4.6节 扫描电子显微镜（SEM）将断裂韧

25、性测试之后的样品条用导电胶将其固定在铜盘上，断面朝上，然后使用冷场发射扫描电镜 (S-4700，日本日立公司)观察复合材料的断面损伤形貌图像。第2.1.4.7节 形状记忆测试将薄板裁成长度约为150mm，宽度约为10mm的长条。将其放置在比玻璃化转变温度（Tg）高10的环境下，加热2min，之后将其弯曲成U形状，放置在夹具中固定，待冷却至室温后，计算U形两边角度即为固定率，重新放回烘箱中加热。固定一端，观察另一端从0到180的恢复时间，并计算最后的回复率。第三章 结果与讨论第3.1节 反应机理 BMI/PPO体系的反应机理主要是双烯加成反应与Diels-Alder反应。其中BMI 分子中酰亚胺

26、环双键与PPO分子中双键作用发生双烯加成生成的中间体，高温下生成的中间体与另一BMI分子中酰亚胺环中双键发生Diels-Alder反应，反应后发生齐聚反应生成最终高交联密度聚合物15。PPO的加入能够改变BMI体系的网结构，形成宏观上的均相而微观上的两相的结构，使材料内部发生较大的变化。这种结构对剪切带以及银纹的产生有利，这两者的共同作用会使材料发生较大的形变，并对材料中裂纹的产生有较大阻碍作用，使材料被破坏导致断裂所需要的能量更大，从而使得BMI的力学性能得以提升。图3-1是BMI与PPO反应的方程式。图3-1 PPO与BMI反应的方程式第3.2节 力学性能弯曲强度是指材料在承受弯曲负荷作用

27、裂或达到规定弯矩时能承受的最大作用力，它反映了材料抗弯曲的能力，用来衡量材料的弯曲性能。对于材料整体的力学性能评价中，弯曲性能可对试样作一个较全面的性能评价17-18。图3-2是BMI/EP、BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/CNTs体系复合材料的力学性能图。对比纯的BMI/EP体系，加入PPO、CNTs后的复合材料的对比BMI/EP体系将会拥有更好的弯曲强度。当只加入PPO时弯曲强度提升的数值为16.32%，弯曲模量提升3.14%。加入0.5wt %的CNTs时，其弯曲强度提升了20.29%，弯曲强度提升5.69%。当加入了0.6wt %的CNTs时，其弯曲强度提升了11.90%，

28、弯曲模量提升8.53.%。当加入了0.7wt %的CNTs后其弯曲性能提升了7.90%，弯曲模量提升5.08%。显然，当CNTs含量不高时，可以显著的提高树脂体系的弯曲强度，而当加入含量较大的CNTs时，弯曲强度的增加明显降低。当CNTs含量为0.5wt %时将会获得最大的弯曲强度，当加入0.6wt %的CNTs时体系弯曲模量上升最多。断裂韧性是试样或构件中有裂纹或类裂纹缺陷情形下发生以其为起点的不再随着载荷增加而快速断裂，即发生所谓不稳定断裂时，材料显示的阻抗值。加入PPO与CNTs后，材料断裂韧性增大。其中，当只加入PPO时，体系断裂韧性提升21.78%；当加入了质量分数为0.5wt%的C

29、NTs时，提升最大，为45.5%：当加入了质量分数为0.6%的CNTs时，提升41.58%；当加入了质量分数为0.7%的CNTs时，提升35.64%。冲击强度是指试样在冲击载荷的作用下折断或折裂时，单位截面积所吸收的能量。材料的冲击性能可用于判断材料对抗外力冲击的能力以及判断材料整体韧性和脆性的重要指标19。在加入了PPO以及CNTs之后，复合材料的抗冲击性能得到了明显的提升。其中只加入PPO时体系抗冲击强度提升了32.28%，当加入比例为0.5wt%的CNTs时材料的冲击性能提高了54.96%，当加入比例为0.6wt%的CNTs时材料的冲击性能提高了39.84%，当加入0.7wt%的CNTs

30、时材料的冲击性能提高了31.02%。可见，加入少量的CNTs可以较大程度的提升材料的抗冲击性能，而加入较大含量的CNTs材料抗冲击性能反而提升较小。研究中，当CNTs含量为0.5wt%时材料的冲击强度提升最大。图3-3分别为BMI/EP、BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/0.5wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs体系复合材料的断面SEM照片。从图中可以看出，PPO与CNTs的加入可以有效的使裂纹发生钝化和偏转，改良了树脂基体的韧性。但是当体系中CNTs含量过大时，体系粘度增大，导致CNTs相互之间做用增大，而和BMI作

31、用降低，从而使树脂得不到良好的改性效果。 图3-2 BMI/EP、BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/CNTs体系复合材料的力学性能图 (a) BMI/EP (b) BMI/EP/PPO图3-3 BMI/EP、BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/0.5wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs体系复合材料的断面SEM照片 (c) BMI/EP/PPO/0.5wt%CNTs (d) BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs(e)BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs图3-3 BMI/EP、BMI/EP/PPO、BM

32、I/EP/PPO/0.5wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs体系复合材料的断面SEM照片（续）第3.3节 热性能图3-4是材料的热失重（TGA）与微商热重（DTG）分析曲线。从图中可以看出，BMI/EP体系的初始热分解温度（Td）为419.59，BMI/EP/PPO的Td为419.12，BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs体系的Td为430.88。这说明PPO的引入对BMI热性能的影响很小，几乎可以忽略，而CNTs的加入可以略微提升BMI的热性能。此外从DTG曲线可以看出，各曲线最大热分解速率峰顶温度也基本相近，说明PPO

33、和CNTs的引入对体系的热性能影响较小，保证了在对BMI进行増韧改性的同时不会影响其优异的热性能。 图3-4 复合材料TGA和DTG曲线第3.4节 动态力学性能 图3-5为BMI/EP、BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/CNTs体系复合材料的DMA曲线。由图可知，在加入PPO与CNT后，在较低温度时的储能模量均有所提升。其中质量分数为0.7wt%CNTs的组分提升最为明显。其原因可能是CNTs本身具有较大的刚性，在加入CNTs后BMI/EP/PPO体系刚性增强，储能模量增大。这是由于PPO可与BMI树脂体系反应提高了BMI的反应程度以及CNTs具有高得模量所所致。玻璃化转变温度(Tg

34、)在表征热固性树脂的动态力学性能中有重要的作用。在动态力学分析(DMA)测试过程中得到的损耗因子(Tan)-温度(T)曲线中的峰顶对应的温度为Tg。由图中可以看出，加入PPO与CNTs后体系Tg有较大的提升，这可能的原因是PPO增加BMI体系中C=C转化率以及CNTs对聚合物链段的限制作用。图3-5 树脂复合材料的DMA曲线第3.5节 形状记忆性能形状记忆功能，是指具有一定形状的固体材料，在某种条件下经过一定的形变后，加热到一定的温度时材料又完全恢复到变形前的情况。图3-6为试验样条形状记忆回复效果图。由图中分析可得，对于BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/0.5wt%CNTs、BMI

35、/EP/PPO/0.6wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs体系，当它们的直型样品条在Tg左右变成U型样品后，在Tg+10C可以快速回复成初始直型形状，相应的体系形变率分别达到了92.47%、96.84%、98.62%、98.77%。可以看到，在加入了一定量的CNTs之后，材料回复时间缩短，回复率提升，这是由于CNTs的加入，使得样条刚性增强，因此可以较快的恢复原先形状。图3-7是样条BMI/EP/PPO、BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs、BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs的DMA形状记忆曲线侧视图。对于BMI/EP/PPO体系，其升温后最大应力值为7.6

36、2KPa，最大应变达到6.89%。对于BMI/EP/PPO/0.5wt %CNTs体系，其升温后最大应力值为7.99KPa,，最大应变达到7.15%。对于BMI/EP/PPO/0.6wt %CNTs体系，其升温后最大应力值为8.01KPa，最大应变达到了7.27%。树脂体系经过5次循环后，其应力和应变可基本完全回复，这说明树脂体系具有良好的形状记忆稳定性。0s33.2s35.7s 48.3s44.0s40.6s 64.4s (a)BMI/EP/PPO36.1s30.3s0s 53.8s46.2s41.8s 68.4s (b)BMI/EP/PPO/0.5w%CNT图3-6 试验样条形状记忆回复效

37、果图0s30.1s24.6s 35.2s46.3s41.2s 58.4s (c)BMI/EP/PPO/0.6w%CNTs 28.9s25.8s0s 36.3s32.3s41.2s 56.8s (d)BMI/EP/PPO/0.7w%CNTs图3-6 试验样条形状记忆回复效果图 （续）（a）BMI/EP/PPO（b）BMI/EP/PPO/0.6wt%CNTs（c）BMI/EP/PPO/0.7wt%CNTs图3-7 各组分的形状记忆DMA曲线第四章 结论本实验采用PPO与CNTs对BMI体系进行改性，通过改变CNTs的比例制备出不同的组分，分别对其力学性能、热性能等进行了测试，从测试结果中得出以下结

38、论：（1）加入PPO和CNTs后对体系的弯曲强度，冲击强度，断裂韧性等静态力学性能有所提升，其中含有质量分数为0.5w%CNTs组分提升最大，弯曲强度提升了20.29%，冲击强度提升了54.96%，断裂韧性提升了45.5%。（2）加入PPO和CNT并不会影响BMI优秀的热力学性能，复合体系Td基本保持不变。（3）适当的加入CNTs的BMI/EP/PPO材料动态力学性能将有所提升，其中加入0.6w%CNTs的组分提升最大，加入PPO和CNTs可提升材料的Tg。（4）CNTs提升BMI/EP/PPO材料的力学性能的原因在于CNTs具有优异的抗损伤性能。（5）CNTs复合材料具有良好的形状记忆功能，

39、发生形变后受热可以在较短时间内恢复原先形状，并且回复率较高。 参考文献1 Wei-Jye Shu, Bo-Yi Yang, Wei-Kuo Chin, et al. Synthesis and Properties of Novel Phosphorus-containing Bismaleimede/Epoxy ResinsJ. Journal of Applied Polymer Science, 2002, 84(11): 2080-2089.2 Shanjun Li, Junxiang Tian, Wenjun Gan, et al. Synthesis and Characteriz

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