通过与苯乙烯共聚改善含硅芳炔树脂及其复合材料性能

作者：杨娜; 苏韬; 黄锴荻; 王文俊^*

来源：复合材料学报, 2023, 40(09): 5002-5010.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221219.001

• 含硅芳炔树脂
• 复合材料
• 苯乙烯
• 增韧
• 层间剪切强度(ILSS)

含硅芳炔树脂(PSA)/石英纤维(QF)复合材料是极具潜力的新型耐高温透波材料，但由于PSA树脂质脆、极性低，加上石英纤维表面光滑，导致两者间界面粘结弱，突出表现为复合材料层间性能(如层间剪切强度)低。本文采用苯乙烯(ST)对含硅芳炔树脂进行改性，通过ST与PSA分子间发生共聚反应，降低体系的交联密度，均匀化其交联网络结构，提高树脂抗压损伤阻抗，最终达到了改善PSA基复合材料层间剪切强度的目的。通过DSC、TG、DMA等手段测试和表征了改性前后PSA树脂及其复合材料的固化反应性能、流变性能、耐热性能、介电性能和力学性能等，结果表明：添加苯乙烯不会影响PSA树脂的固化规律和工艺。随着ST添加量的增加，改性PSA树脂的耐热性有所下降，但其失重5wt%温度Td5均接近500℃，远高于应用要求的350℃。改性后复合材料保持了良好的介电性能，介电常数为3.09，损耗因子tanδ为2×10-3；在保持较高弯曲强度的同时，改性后复合材料层间剪切强度得到显著提升。当ST质量比为15%时，QF/PSA-15ST在室温下的层间剪切强度提高了53.0%,350℃下提高了98.3%;350℃下层间剪切强度保留率为78.3%，高于改性前的60.4%。

• 单位
  北京理工大学