首先通过材料基因组方法(MGA)设计筛选得到了一种具有高耐热性的乙炔基封端聚酰亚胺(ATPI),然后以2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐、3,4'-二氨基二苯醚、3-氨基苯乙炔3种单体为原料合成了ATPI.利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对ATPI的化学结构进行了表征.通过ATPI与甲基乙烯基含硅芳炔(PSA)树脂共聚,得到聚硅炔酰亚胺(PSI)树脂.利用差示扫描量热仪分析了PSI树脂的热固化行为,确定了其固化工艺.采用热重分析表征了PSI固化物的耐热性,结果显示其质量损失5％的热分解温度(Td5)及800℃残碳率(Yr800)分别为573℃和85.9％.万能拉力机测试得到PSI浇注体的弯曲强度达到49.8 MPa,比PSA树脂提升了1.5倍.通过模压及热压罐成型工艺分别制备了石英纤维及T800碳纤维增强的PSI复合材料.T800碳纤维增强的复合材料弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)分别为1553 MPa和84.1 MPa,在350℃处理100 h后,ILSS基本保持不变,复合材料具有良好的耐热性及力学稳定性.石英纤维增强的复合材料弯曲强度和ILSS分别为539 MPa和37.5 MPa.用网络分析仪对石英纤维增强的复合材料的介电性能进行了表征,500℃处理后材料的介电常数与常温下的数值相近,复合材料的高温介电稳定性较好.
材料基因组 含硅芳炔树脂 聚酰亚胺 复合材料 力学性能