PDF《聚醚酰亚胺耐热大分子偶联剂增强增韧 石英纤维 / 含硅芳炔复...》

而聚醚酰亚胺主体含有的酰亚胺环具有高热稳定性[12] 和较强极 性[13,14] , 柔性链段醚键的引入将有效提升大分子偶联剂自身发生形变的能力. 此类大分子偶联剂的引 入, 有望能够使 QF/ PSA 复合材料既能在高低温下保持良好的界面结合能力, 又能起到增韧的效果.

1 实验部分 1.1 试剂与仪器 二苯醚二苯酐(简称 B, 纯度 99%以上)、 二胺苯基酸(简称 D, 纯度 99%以上)、 N,N?二甲基甲酰 胺(DMF, A.R.级)、 氯化亚砜(A.R.级)、 四氢呋喃(THF, A.R.级)、 无水乙醇和甲醇(A.R.级), 上海 泰坦科技股份有限公司;

γ?氨丙基三乙氧基硅烷(KH?550, 纯度 98%), 阿法埃莎试剂有限公司;

苯乙 炔衍生物(简称 A, 纯度 98%), 上海迈瑞尔化学技术有限公司;

三乙胺 ( TEA, A. R. 级) 和醋酐 (A.R.级), 上海凌峰化学试剂有限公司;

含硅芳炔树脂(PSA, 挥发组分 3%, 黏度

1000 mPa・s), 实 验室自制;

石英玻璃纤维布(B 型, 平纹, 厚度 0?

14 cm), 菲利华石英玻璃纤维股份有限公司. 长春机 械科学研究院有限公司 CCSS?44100 型电子万能试验机, 按照 JC / T773?1996[15] 标准进行层间剪切强度 测试;

按照 GB / T9341?2000[16] 标准进行弯曲强度测试. 深圳三思纵横科技股份有限公司 PTM7501?B 型 悬臂梁冲击试验机, 按照 ISO

180 ∶ 2000[17] 标准进行缺口冲击强度测试, 缺口类型: Type A. 美国 Nicolet公司 Thermo Nexus

670 型傅里叶变换红外吸收光谱仪, 扫描范围为

400 ~

4000 cm-1 , 分辨率

4 cm-1 , 扫描次数 32, 空气气氛. 美国 PHI 公司

5000 VersaProbe 型X射线光电子能谱(XPS), 用XPS Peak 4?

1 软件进行分峰拟合. 美国 Mettler?Toledo 公司 TGA/ DSC1 型热失重分析, 氮气气氛, 气体流量

60 mL/ min, 升温速率

10 ℃ / min, 温度范围 40~900 ℃. 日本日立公司 S?4800 型场发射扫描电子显微 镜, 放大倍率为

1000 倍. 1.2 实验过程 1.2.1 BDA?K 的制备 中间产物合成: 实验装置严格除水除氧, 在氮气保护下, 向250 mL 三口烧瓶 中依次加入化合物 A(2?

34 g), 化合物 B(7?

8 g), 化合物 D(1?

52 g)和DMF(80 mL), 在冰水浴

5 ℃反应4?

5 h 后, 逐滴滴加混合均匀的乙酸酐(4?

08 g)、 三乙胺(3 g)和DMF(10 mL)溶液, 升温至

90 ℃继 续反应

5 h. 反应结束后冷却至室温, 将反应液倒入甲醇中得到淡紫色沉淀, 反复洗涤数次放入真空烘 箱100 ℃烘干即得中间产物 BDA. 表征数据见本文支持信息. 目标产物合成: 向氮气保护的

100 mL 三口烧瓶中加入中间产物 BDA、 过量二氯亚砜及 DMF(0?

25 mL), 机械搅拌回流反应

2 h. 去除二氯亚砜后, 逐滴加入过量 KH?550 与KH?550 的三乙胺和 DMF 溶液, 在机械搅拌和氮气保护下, 常温反应

2 h. 反应结束后, 将反应液倒入大量无水乙醇中, 析出黄褐 色沉淀. 多次洗涤除去过量未反应的 KH?550, 烘干即得目标产物 BDA?K. 反应方程如 Scheme

1 所示. 表征数据见本文支持信息. 1.2.2 QF/ PSA 复合材料制备 取相对于纤维布质量 1? 0%, 2? 0%, 2? 5%, 3? 0%, 3? 5%, 4? 0%的BDA?K, 溶于适量的 THF 中, 滴加醋酸调节 pH 为4~5, 密封浸渍 QF

1 h, 待溶剂自然挥发, 备用. 配制 PSA 的THF 溶液(PSA 与纤维布的质量比为

35 ∶ 65), 浸渍预处理后的 QF, 待大部分溶剂自 然挥发后, 放入真空干燥箱除去残余 THF, 取出, 叠层, 模压成型制备 QF/ PSA 复合材料. 成型工艺: 在2MPa,