● 摘要
摘 要
聚酰亚胺特种工程塑料及其复合材料具有优异的耐高温性能，近年来其在航空、航天等领域的应用不断发展。本文针对航空航天领域对高温自润滑复合材料的需求，开展了高性能热塑线性聚酰亚胺的合成制备及其石墨填充耐高温自润滑复合材料性能的研究。以均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚为单体，合成聚酰胺酸,采用典型的热亚胺化、化学亚胺化及改良的化学/热亚胺化法制备聚酰亚胺模塑粉，在此基础上制备了石墨填充聚酰亚胺模塑粉，并通过模压工艺制备了模塑料及自润滑复合材料。研究了反应条件对聚酰胺酸合成反应的影响、三种亚胺化方法制备模塑粉的性能、聚酰亚胺分子量对其性能的影响、石墨粒径及含量对复合材料性能的影响及复合材料成型工艺等。
研究结果表明，酰胺酸合成反应的优化反应条件是二酐加入二胺溶液、30℃反应2h；改良的化学/热亚胺化法是制备分子量较高、亚胺化程度也较高的模塑粉的亚胺化方法，化学/热亚胺化工艺制备的树脂耐热性能及冲击强度均较高；聚酰亚胺模塑料的冲击强度随着分子量的提高而先增大后减小，理论分子量在2-4万冲击强度较高，分子量对耐热性能影响不明显；石墨填充聚酰亚胺复合材料随着石墨填充含量的提高，其冲击强度下降，摩擦磨损性能提高，石墨填料粒径越大，复合材料摩擦磨损性能越好，但力学性能受石墨粒径影响比较复杂。