《三溴苯基马来酰亚胺》-毕业论文（设计）.doc

PAGE PAGE 32 华东理工大学学士学位论文 1 前言 课题意义 随着经济的日益全球化，我国要在全球经济发展中立于不败之地，必须在高新科技领域取得长足的进步，特别是在航空航天领域及国防工程。本课题的研究内容及成果为国防高新工程重点型号配套。 1.1 BMI 1.1.1 BMI的发展 先进树脂基复合材料（Advanced Polymeric Composites,APC）以其质量轻，高比强，高比模，耐高温和极强的材料性能可设计性而成为发展中的高技术材料之一，在航空，航天工业中的应用也显出独特的优势和潜力。并被认为是航空，航天材料技术进步的重要标志。而基体材料上是决定复合材料的性能优劣的一个关键因素[1~9]。 复合材料的强度和刚性主要由纤维增强材料的性能来承担。而充分发展纤维增强复合材料的力学性能及提高复合材料的综合性能又受到基体树脂和复合成型工艺的影响。基体树脂不仅可以把分散的纤维和织物黏结成一个整体而且将载荷传递到纤维，同时又将本身所固有的耐热、耐腐蚀、耐燃、抗辐射，电性能等其他特性传递转赋给复合材料，且复合材料的耐高、温耐热、耐湿性、韧性、加工性能也主要由基体树脂决定。因此，选用适当的基体树脂是合成复合材料的关键。 目前，双马来酰亚胺（BisMaleimIde,BMI）是用于APC的基体树脂的重要的材料。双马来酰亚胺（BMI）既具有耐热、耐温湿、耐辐射等聚酰亚胺（PI）的优良特性，又有类似于环氧树脂（EP）的易加工性，可与多种化合物反应，以适应APC材料的不同需求，是目前先进树脂基复合材料的研究热点。 BMI复合材料可用到230℃，航空发动机和战斗机是BMI结构复合材料的主要应用方面。国外对它的需求正以每年15%的速度增长。目前，改性BMI树脂基复合材料已应用于飞机的主承力件和次承力件、航空发动机（RB162）和先进战斗机（F16XL，AV8B）中，如在F22飞机上就用了约22%的增韧改性的BMI树脂基复合材料[13]。 1.1.2 改性BMI 但是，未改性的BMI树脂存在着一些缺点： （1）熔点高，固化物脆性大，耐冲击性能差； （2）溶解性差，不能溶于普通的有机溶剂如乙醇、丙酮、氯仿中，而只能溶于二甲苯，甲酰胺（DMF）,N-甲基吡咯烷酮（NMP）等强极性，毒性大、价格昂贵的溶剂中，溶剂型树脂浸渍的预浸料中仍有残留溶剂； （3）热固化温度高，一般BMI及其改性树脂固化温度为180~220℃，后处理温度为230~250℃。 因此，为了较好地阻止改性BMI树脂的燃烧、较小地影响力学性能和耐热性能,抑制燃烧时的发烟量。适当有效的改性BMI对双马来酰亚胺树脂（BMI）的发展和应用及其关键。本课题的内容就在于利用2，4，6-三溴苯基马来酰亚胺（TBPMI）来改性双马来酰亚胺树脂（BMI）的阻燃性能[10~13]。 由文献可见，国内的BMI改性研究与国外的差距还比较大，尤其是在既耐高温，韧性又高的BMI树脂改性的研究方面。国外的BMI树脂已用于航空，航天，目前的一个方向是应用于电子行业，主要用于生产电路板国内仅能用于航空，而航天中使用BMI才刚刚起步[15]。BMI的改性研究仍需要坚持不懈的努力才会有发展。本课题是在研究BMI增韧改性的基础上，进一步研究阻燃改性的。并将进一步引进放大实验，以适应航空航天工业化中耐温阻燃场合的使用要求。 1.2 阻燃剂的发展趋势及阻燃机理 阻燃剂在分类上一般分为：有机和无机两种，无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁，氧化硅等不燃或阻燃的材料。通过加入材料中提高材料的阻燃性能。有机阻燃剂主要包括溴系阻燃剂、磷系阻燃剂（尤其是红磷）及某些芳香族化合物等，通过燃烧时放出阻燃气体隔绝空气，或燃烧生成碳层来阻止氧气与材料的接触，达到阻燃的效果。 随着我国三大合成材料在各个领域的普遍推广和采用，高分子材料的阻燃和消烟已成为人们普遍关注的重要问题．许多国家对所用合成材料提出了明确的阻燃要求，并制定相应的标准和法规，我国许多部门也对此提出了明确的阻燃级别和要求．双马来酰亚胺(BMI)树脂具有耐湿／热性能优异、电绝缘性能优异、热膨胀系数低、毒性低等优点．且BMI的均聚物在燃烧时会放出CO2,，具有一定的自熄性，氧指数可达到29。但是，双马来酰亚胺树脂肪性大、成型工艺性能差等缺点、使用时需增韧改性，改性后的BMI树脂氧指数一般都小于24，尤其是当用于耐高温的材料时，难以满足阻燃要求．所以、研究和开发阻燃型双马来酷亚胺树脂已势在必行，要获得具有阻燃性的聚合物材料。要是改善高聚物材料的耐燃性能．赋予易燃高分子材料阻燃性的途径主要有两种方法： 一是选用合适的阻燃剂作为高聚物的添加剂、阻燃剂通过自身的燃烧变化发挥阻燃抑制效用。而被阻燃的高聚物本身的耐热性并未提高．这种方法的优点是使用方便、适应性广，但添