双酚A二炔丙基醚/氰酸酯共混树脂固化反应与性能
2021-11-08王晓蕾唐靳梅袁荞龙
上海航天 2021年5期
李 川,王晓蕾,田 杰,唐靳梅,夏 军,叶 清,袁荞龙
(1.上海复合材料科技有限公司,上海 201112;2.华东理工大学 材料科学与工程学院,上海 200237)
0 引言
大型运载火箭在星空探索中发挥着重要作用,商业运行的火箭需采用无毒的液氧/液氢、液氧/煤油和液氧/甲烷等作为推进剂,对火箭液氧贮箱的轻量化可提高其运载效率和回收重复使用率[1]。树脂基复合材料的高效减重特性,是液氧低温贮箱材料的发展方向。目前国内外液氧贮箱复合材料的基体树脂主要为环氧树脂和环氧树脂/氰酸酯共混树脂,这两类树脂体系对液氧有较好相容性[2-4]。环氧树脂是加工性能和力学性能优异的树脂,但其较高的吸水率和配方计量的准确性,会影响复合材料的加工成型和性能的稳定。氰酸酯是含2 个或更多氰酸酯基团(—OCN)的高性能热固性树脂,氰酸酯基团三聚环化反应形成对称的三嗪环。交联结构中刚性的三嗪环和苯环使得氰酸酯聚合物有优异的力学性能和热性能,阻燃和宽温宽频下稳定且低的介电常数和耗散因子,低温力学性能和绝缘性能优,使氰酸酯树脂能应用于航空航天、电子线路板和低温绝缘材料中[5-7]。氰酸酯树脂的固化需在相对高的温度或催化剂下进行,酚羟基和端炔氢也可促进氰酸酯的固化反应[8-11]。
炔丙基封端的树脂(Propargyl-Terminated Resins,PTR)室温下可长期存放,加工性能良好,PTR的炔丙基受热重排形成苯并吡喃环,再聚合后交联为热固性树脂。PTR 树脂的玻璃化转变温度可达300 ℃,在空气和氮气中与ATR 一样,有优异的热稳定性,且吸水性低、介电常数和损耗因子低、黏附力优,有优异的物理-力学性能[12-16]。……
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