郑 林, 张 驰, 王洲一, 赵 培, 刘向阳, 顾 宜

(四川大学高分子科学与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,成都 610065)

航空树脂基复合材料经过多年发展,已形成了以环氧树脂和双马来酰亚胺树脂为主的复合材料体系[1]。环氧树脂工艺性好,但使用温度不高,耐湿热性能差,限制了其在航空航天等高新领域的应用和发展。双马来酰亚胺树脂具有耐高温、耐湿热、耐辐射等优良性能,但未改性的双马树脂交联密度高、分子链刚性、固化过程体积收缩导致固化物较脆,基体存在微裂纹[2]。苯并噁嗪是近年来开发的一种新型热固性树脂,可经加热和 /或催化开环聚合,固化过程中无小分子放出,尤其适合于制造孔隙率低、高性能、低成本的纤维增强复合材料。与传统航空复合材料基体树脂相比,具有尺寸稳定性好,固化过程中近似零收缩优点,同时聚合物有良好的耐热性、力学性能、阻燃性能、高残碳率和低吸水率,并且具有灵活的分子设计性[3～5]。可在 150～200℃的飞机复合材料构件中使用。

然而,苯并噁嗪树脂中噁嗪环的六元环结构具有较高的化学稳定性,导致开环聚合的温度较高,凝胶化时间长,难以满足复合材料成型工艺和设备的要求。同时,苯并噁嗪树脂交联密度偏低[6]。因此,苯并噁嗪树脂要作为航空先进复合材料的基体树脂使用,就必须进行改性。已有的研究结果表明,酚醛树脂的酚羟基和邻、对位活泼氢的存在,可促进噁嗪环的开环,使其在较低温度下就可以发生反应[7];而苯并噁嗪与环氧树脂共混后,二者反应所生成的共聚物比苯并噁嗪有更高的交联密度[8]。……