Al2O3与两种热塑性树脂协同改性双马来酰亚胺基复合材料微观结构与性能

作     者：陈宇飞 代国庆 田麒源 董磊 崔巍巍 滕成君 CHEN Yufei;DAI Guoqing;TIAN Qiyuan;DONG Lei;CUI Weiwei;TENG Chengjun

作者机构：哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学工程电介质及应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨市香坊区疾病预防控制中心哈尔滨150030 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2020年第37卷第6期

页      面：1260-1267页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51177030) 哈尔滨创新人才专项(2015RAXXJ029) 

主　　题：聚醚砜 磺化聚醚醚酮 Al2O3 双马来酰亚胺 力学性能 耐热性 

摘      要：以3,3’-二烯丙基双酚A(BBA)、双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂、4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为反应单体合成聚合物基体(MBAE),以两种热塑性树脂(聚醚砜(PES)和磺化聚醚醚酮(SPEEK))为增韧剂、以溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备的纳米Al2O3为改性剂,制备了Al2O3-PES-SPEEK/MBAE复合材料,并采用FTIR、SEM、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和热失重测试的方法研究复合材料的微观形貌、力学性能和耐热性。结果表明:SPEEK中存在磺酸基团,微观结构更松散,磺化度约为41.3%;Al2O3为纳米级短纤维状晶体,表面含有活性羟基。Al2O3-PES-SPEEK/MBAE复合材料的微观形貌表明:适量的PES、SPEEK和Al2O3在基体树脂中分散均匀,断面形貌呈鱼鳞状,断裂纹不规则且发散,断裂方式为韧性断裂。力学性能测试结果显示,当PES、SPEEK及Al2O3质量分数分别为3 wt%、2 wt%和3 wt%时,Al2O3-PES-SPEEK/MBAE复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度为172.9 MPa、4.7 GPa和21.4 kJ/m^2,分别比基体树脂提高了73.1%、74.1%和125.3%,并且Al2O3-PES-SPEEK/MBAE复合材料的热分解温度为453.5℃,比基体树脂提高了15.4℃,Al2O3-PES-SPEEK/MBAE复合材料的力学性能和耐热性有较大提高。