新型无溶剂耐高温双马树脂及其碳纤维复合材料
惠雪梅
手尤丽虹
田建团
（西安航天复合材料研究所，西安710025）
文摘采用双酚A型氰酸酯改性双马树脂，研制了一种新型无溶剂耐高温双马树脂基体，研究了树脂体系的黏度特性和固化反应动力学，进行了改性树脂体系的力学性能与耐热性研究，实现了T700CF/双马树脂基复合材料的湿法缠绕成型工艺。结果表明，改性双马树脂的拉伸强度为75.6MPa，断裂伸长率为2.4%，弯曲强度为111MPa，玻璃化转变温度为227.9℃。该改性双马树脂体系的黏度适中、适用期长且适于湿法缠绕， T700CF/双马树脂基复合材料的纵向拉伸强度为1668MPa，纵向弯曲强度为1590MPa，层间剪切强度为73.3 MPa。
关键词
双马来酰亚胺树脂，玻璃化转变温度，湿法缠绕，碳纤维复合材料
New-StyleSolventlessHeat-ResistantBismaleimideResin
and Cabon-FiberComposites
You Lihong
HuiXuemei
Tian Jiantuan
(Xi'an Aerospace Composites Research Institute, Xi'an 710025)
Abstract A new-style solventless heat-resistant bismaleimide resin matrix modified by bisphenol A type cyanate resin was developed. Various basic performances of the modified bismaleimid system such as Viscosity and curing ki-netics and mechanical properties and heat resistance were characterised. The results showed that tensile strength of the modified bismaleimide resin was 75.6 MPa, tensile elongation 2. 4% , flexural strength 111 MPa and glass transition temperature 227.9C. Modified bismaleimide matrix system has relatively lower viscosity and longer working life, so more suits to the wet winding technics. The wet winding method was applied to the preparation of T700 carbon fiber reinforced bismaleimide resin composites. The longitudinal tensile strength of composites was 1 668 MPa, longitudinal flexural strength 1 590 MPa,and interlaminar shear strength was 73.3 MPa
Key words Bismaleimide resin( BMI) ,Glass transition temperature, Wet winding method, Cabon-fiber composites
0引言
双马来酰亚胺树脂（BMI）是一种具有良好前景的高性能树脂基体，能够提供更高的玻璃化转变转变温度和更好的热稳定性，可克服环氧树脂耐热性不足和耐高温聚酰亚胺树脂成型温度高、成型压力大等缺点，在航空航天领域得到广泛应用1-3]。先进军用飞机为提高战技性能，降低结构质量，需大量采用高性能碳纤维增强双马树脂基复合材料，如美国研制的第 4代战斗机F-22，其碳纤维增强双马树脂基复合材料用量高达17.2%，占整个复合材料用量的 80%[4-5]。
由于双马树脂的熔解温度和成型温度较高，在低沸点溶剂中不溶解或溶解性差，其预浸料的铺敷性、流动性和黏性差，因此双马树脂的增韧改性及其溶解性的改善成为国内外学者的研究热点[6-8]。此外，碳纤维增强双马树脂基复合材料的固化处理需要特殊设备和模具，成型压力大、固化温度高，不适合固体火箭发动机壳体的纤维编绕成型。目前尚无双马树脂应用于纤维缠绕成型工艺的相关报道。
本文采用双酚A型氰酸酯改性双马树脂，得到一种液态、无溶剂型耐高温双马树脂体系。该树脂体系具有较低的黏度和较长的适用期，能够满足纤维湿
收稿日期：2010-09-20
作音简介：惠雪梅，1975年出生，高级.工程师，主要从事树脂基复合材料研究。E-mail：76428531@q9-com
- 54 — 万方数据
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七2011年第1期