聚酰亚胺颗粒层间增韧碳纤维/邻苯二甲腈树脂复合材料

赵泽华¹，孙劲松¹，郭颖¹，李丽英²，李峥²，王国勇²，杨亚聃³，周恒¹，李敏⁴，赵彤¹

1. 中国科学院化学研究所2. 航天特种材料及工艺技术研究所3. 中国航天科工集团4. 北京航空航天大学材料科学与工程学院

摘 要：邻苯二甲腈树脂是一种新型的高性能热固性树脂,具有优良的力学性能和耐高温性能,而邻苯二甲腈树脂本身的脆性限制了其用作结构材料方面的应用。本文采用热塑性聚酰亚胺（PI）颗粒对邻苯二甲腈树脂复合材料进行层间增韧改性,研究改性前后复合材料的耐热性能和力学性能。研究发现,使用PI对邻苯二甲腈复合材料进行改性时,随着掺入量的增加,复合材料的玻璃化转变温度降低。PI颗粒的引入会显著提高复合材料韧性,10wt%PI改性复合材料层间剪切强度提高了41.2%,15wt%PI改性复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性提高了156.3%。复合材料的层间能够清晰地观察到颗粒的存在;PI的质量分数进一步提高时,出现粒子团聚缺陷,导致复合材料的层间剪切强度下降。此外PI增韧邻苯二甲腈树脂复合材料在380℃下的层间剪切强度与未改性复合材料数值相当,该温度下PI颗粒的含量已不是影响复合材料韧性的主要因素。

关键词：邻苯二甲腈;聚酰亚胺;层间增韧;复合材料;耐热性能;