【正文】 構(gòu)致密，缺陷少，因而BMI具有較高的強(qiáng)度和模量。但由于未改性的雙馬來酰亞胺樹脂存在固化后質(zhì)脆、耐抗沖擊性能較差和容易應(yīng)力開裂等缺點(diǎn)，使它的應(yīng)用范圍收到了很大的限制[1,4,5]。因此，基于本課題，我們需要對(duì)BMI樹脂進(jìn)行改性，提出以環(huán)氧樹脂改性雙馬來酰亞胺樹脂來提高其韌性。BMI的固化及后固化溫度等條件與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的特性基團(tuán)，它的含量多少可通過環(huán)氧當(dāng)量、環(huán)氧值及環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。CO鍵的鍵能高，從而提高了耐堿性。如在聚丙烯玻纖增強(qiáng)改性時(shí)加入＜1%的雙馬來酰亞胺（BMI），即可使機(jī)械強(qiáng)度和馬丁耐熱提高一倍，效果顯著。對(duì)上述要求，工程化的環(huán)氧樹脂已難滿足溫度要求。綜上所述，作為一類重要的先進(jìn)復(fù)合材料樹脂基體，今后BMI樹脂的改性研究工作仍然非常有意義。（1）與烯丙基化合物共聚 用于BMI樹脂改性的鏈烯基化合物有多種，其中烯丙基化合物是目前BMI樹脂增韌改性途徑中最普遍獲得成功的一種。該方法是從BMI的之子結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過延長(zhǎng)BMI分子中兩個(gè)馬來酰亞胺（MI）間R鏈的間距，并適當(dāng)增大鏈的自旋性和柔韌性，以達(dá)到降低固化物交聯(lián)密度、減少鏈的剛性、改性樹脂韌性的目的。 實(shí)驗(yàn)所用儀器儀器名稱型號(hào)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)RGT30I熱變形、維卡點(diǎn)溫度測(cè)定儀RV300F沖擊試驗(yàn)機(jī)JA5電子天平JYT2鼓風(fēng)干燥箱DHG9145A集熱式恒溫加熱磁力攪拌器DF101S 實(shí)驗(yàn)方法 樹脂澆鑄體的制備（1）改性樹脂的合成 ，4，4′雙馬來酰亞氨基二苯甲烷（BMI）和4，4′二氨基二苯甲烷（MDA）按一定比例稱量(其中，BMI與MDA的比例是固定不變的，二者比例為2:1,改變環(huán)氧樹脂的含量；反應(yīng)中的MDA為共固化劑)。C/2h+ 150176。 試樣配方試樣編號(hào)E44(mol)BMI(mol)MDA(mol)1012131415161 反應(yīng)原理（1）4，4′雙馬來酰亞氨基二苯甲烷（BMI）與4，4′二氨基二苯甲烷（MDA）之間的反應(yīng) 文獻(xiàn)報(bào)道，BMI 和二元胺的預(yù)聚物因二者不同物質(zhì)的量比而具有不同的性能[23] , 隨著BMI 含量升高, 其熔點(diǎn)、固化溫度、玻璃化溫度都升高, 而韌性下降。彎曲性能包括彎曲模量Ef和彎曲強(qiáng)度，它們計(jì)算公式如下，（1）彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式按式()計(jì)算： ()式中： σ―彎曲強(qiáng)度(MPa)P―試樣破壞載荷(N)L―跨距(mm)b―試樣寬度(mm)h―試樣厚度(mm)（2）彎曲模量采用分級(jí)加載時(shí)，彎曲彈性模量按式（）計(jì)算： ()式 中: Ef— 彎曲彈性模量，單位為兆帕（MPa)△P— 載荷一撓度曲線上初始直線段的載荷增量，單位為牛頓（N)△S — 與載荷增量△P對(duì)應(yīng)的跨距中點(diǎn)處的撓度增量，單位為毫米（mm)b―試樣寬度(mm)h―試樣厚度(mm)（1）原理：利用簡(jiǎn)支梁式擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)測(cè)定改性BMI樹脂澆鑄體的沖擊強(qiáng)度[10]，以衡量樹脂基體的韌性（2）試樣尺寸長(zhǎng)寬厚為120mm15mm6mm，每組試樣取5件，計(jì)算沖擊韌性值a。利用熱變形溫度儀對(duì)試樣進(jìn)行檢測(cè)，是通過測(cè)試軟件，輸入試樣尺寸后選擇方法，試樣跨度為L(zhǎng)=100mm， mm。表明，隨著環(huán)氧樹脂E44在樹脂中的含量的增大，MDA/BMI樹脂體系的增韌效果在此區(qū)間是相當(dāng)明顯的。當(dāng)跨度比增大時(shí)，各種材料均顯示剪切力的降低，可見用增大跨度比，可減少剪切應(yīng)力，是三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)更接近純彎曲。實(shí)驗(yàn)影響因素：沖擊過程的能量消耗、溫度和濕度、試樣尺寸、沖擊速度；此外，每個(gè)組分試樣的含量不均勻，而且試樣中存在氣泡，致使樣條在受到同樣的沖擊下更容易碎裂，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有影響。同時(shí)，將環(huán)氧樹脂加入到雙馬來酰亞胺樹脂中起到降低交聯(lián)密度的作用，而且隨環(huán)氧E44百分含量的增加，交聯(lián)密度也隨之下降，因而耐熱性能下降，熱變形溫度下降。因此，人們希望尋求一種既要有環(huán)氧樹脂的加工性又要有聚酰亞胺的耐高溫性（可用至300℃）的樹脂基體。（3）BMI樹脂中加入環(huán)氧樹脂改性劑之后，改性的BMI樹脂體系的酰亞胺五元雜環(huán)中的雙鍵打開以及交聯(lián)密度降低，而使其固化物的耐熱性能有所下降，即改性的BMI樹脂體系熱變形溫度下降了。在論文完成之際，對(duì)所有支持、鼓勵(lì)和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友們，感謝他們對(duì)我一直的支持。（1）對(duì)于彎曲性能，BMI樹脂彎曲強(qiáng)度和彎曲模量的數(shù)值急劇增大。隨著航空，航天飛行器的不斷更新，對(duì)復(fù)合材料的要求也不斷提高。實(shí)驗(yàn)影響因素：樣品中可能存在氣泡或和雜質(zhì)、樣品的表面打磨的不夠平整等，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很大的影響；個(gè)別樣品抽真空不完全，導(dǎo)致試樣中含有氣泡，致使樣條在加熱情況下容易變形，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有影響。同時(shí)，醚鍵的存在使樹脂在固化前分子鏈的柔順性好，有利于對(duì)材料表層的擴(kuò)散。如果加載壓頭半徑很小，對(duì)試樣容易引起較大的剪切力面影響彎曲強(qiáng)度，支座表面半徑會(huì)影響試樣跨度的準(zhǔn)確性。 各組試樣最大載荷平均值 環(huán)氧樹脂含量與BMI樹脂彎曲強(qiáng)度的關(guān)系曲線 環(huán)氧樹脂含量與BMI樹脂彎曲模量的關(guān)系曲線環(huán)氧樹脂E44含量與MDA/。 試樣支座及擺錘刀刃（1）基本原理在熱變形溫度試驗(yàn)中，首先將試樣放置簡(jiǎn)支梁架上，然后將試樣浸在升溫的硅油介質(zhì)中，在簡(jiǎn)支梁架的靜彎曲載荷作用下，試樣彎曲變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的溫度稱之為熱變形溫度。圖2. 2 環(huán)氧樹脂E44與4，4′二氨基二苯甲烷（MDA）的反應(yīng)原理 力學(xué)性能的測(cè)試 彎曲性能測(cè)試方法通過材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行彎曲性能測(cè)試，其工作過程均通過軟件來操作的。為了研究增韌效果，通過改變環(huán)氧樹脂的含量，研究MDA/BMI樹脂體系韌性的變化。將預(yù)聚物澆注到模具中，待樹脂均勻地充滿模腔，然后再放入烘箱內(nèi)固化。 實(shí)驗(yàn)所用原料名稱原料特性4，4′雙馬來酰亞氨基二苯甲烷（BMI） 分子量358，顏色為淺黃色固體粉末，熔點(diǎn)153~157176。a．同時(shí)加入二元胺和環(huán)氧樹脂。第四，研制低分子量的新型活性熱塑性聚合物。因此BMI樹脂是很有發(fā)展前景的新型樹脂基體材料之一，被廣泛應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域。美國(guó)CihaGeigy公司和西德，日本等國(guó)1984年以來相繼發(fā)表了許多用于ACM的雙馬來酰亞胺烯丙基苯基化合物體系的報(bào)道，如Xā292（Maerimid5292）、Kerimid601(鏈延長(zhǎng))，Kerimid353和MIH795（用二元胺和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性的體系也很多，如Narmcos245c）等產(chǎn)品以及BASF公司Narmco5245樹脂為環(huán)氧改性的BMI，EA9102等。目前國(guó)內(nèi)大量應(yīng)用且唯一商品化的BMI是4,4′雙馬來酰亞氨基二苯甲烷（EDM）是一種具有雙官能團(tuán)多用途的有機(jī)化合物，其雙鍵的高度親電子性使之易與多種親核試劑反應(yīng)，由于其五元雜環(huán)的結(jié)構(gòu)，決定了特有的耐熱性，因此它既可作為主要單體，合成雙馬型聚酰亞胺樹脂，最終以復(fù)合板材、薄膜、模塑粉、粘合劑、涂料等形式廣泛應(yīng)用于航天、航空、電子、絕緣材料、砂輪等領(lǐng)域。醚鍵和羥基是極性基團(tuán)，有助于提高浸潤(rùn)性和粘附力。（4）溶解性能常用的BMI單體，一般不溶于普通有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇、氯仿等，只能溶于二甲基甲酰胺（DMF）、N—甲基吡咯烷酮（NMP）等強(qiáng)極性、毒性大、價(jià)格高的溶劑中。以雙馬來酰亞胺為活性端基的雙官能團(tuán)化合物。摘要 樹脂基復(fù)合材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、高磨等特性廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。其通式為： 雙馬來酰亞胺樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式BMI樹脂有與環(huán)氧樹脂相近的流動(dòng)性和可模塑性，可用與環(huán)氧樹脂類同的一般方法進(jìn)行加工成型，克服了環(huán)氧樹脂耐熱性相對(duì)較低的缺點(diǎn)，因此，近二十年來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。這是由于BMI的分子極性以及結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性所決定的，因此如何改善溶解性是BMI改性的一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。醚鍵和CC鍵使大分子具有柔順性。同時(shí)又可作為塑料改性劑和橡膠硫化劑使用。近年來，國(guó)內(nèi)對(duì)雙馬來酰亞胺樹脂的研究，開發(fā)應(yīng)用也做了大量的工作，在許多領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，如研制的5405雙馬來酰亞胺樹脂以及BMI樹脂改性環(huán)氧樹脂等方面取得了大量成果。然而單純的BMI作為新型復(fù)合材料樹脂基體仍存在著成本高、熔融溫度高、溶解性差、固化物脆性大、成型溫度及后處理溫度高等缺點(diǎn)，所以必須對(duì)其進(jìn)行改性[17]。由于這種熱塑性聚合物的骨架結(jié)構(gòu)決定了相應(yīng)改性BMI的最高使用溫度，因此研究重點(diǎn)應(yīng)放在含剛性鏈的活性熱聚性低聚體時(shí)研制上[22]。在這類體系中，BMI和環(huán)氧樹脂通過與二元胺的加成反應(yīng)而發(fā)生共聚，共聚反應(yīng)的最終結(jié)果除形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)外，BMI也被部分二元胺和環(huán)氧鏈節(jié)“擴(kuò)鏈”，因而BMI體系的韌性得到了明顯的提高。C，湖北峰光化工廠，工業(yè)品環(huán)氧樹脂（E44）酚醛型，環(huán)氧值在 ~，分子量在 350~400之間，顏色為淡黃色至黃色透明粘稠液體，工業(yè)品4，4′二氨基二苯甲烷（MDA）分子量 198，顏色為白色片狀固體，熔點(diǎn)92~93176。BMI樹脂澆鑄體固化工藝為80176。 利用環(huán)氧樹脂E44的變化來增韌改性MDA/BMI樹脂體系，這樣就有了可比性；在保持MDA與BMI樹脂配比不變的條件下，改變環(huán)氧樹脂E44的含量，從而研究它對(duì)MDA/BMI樹脂韌性的影響。在彎曲性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，試樣尺寸的長(zhǎng)寬厚為120mm15mm6mm，加載速率2mm/min，跨距為L(zhǎng)=96mm，每組試樣5件，取其平均值。它適用于控制質(zhì)量和鑒定品種耐熱性的一個(gè)重要指標(biāo)，但并不代表適用溫度。從圖 ，在改性的雙馬來酰亞胺樹脂體系中隨著環(huán)氧樹脂的含量的增加，雙馬來酰亞胺樹脂的彎曲強(qiáng)度跟著增加，其彎曲模量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。（3）應(yīng)變速率。與BMI樹脂進(jìn)行共混時(shí)，BMI樹脂主鏈上發(fā)生共聚反應(yīng)共聚反應(yīng)的最終結(jié)果除形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)外，BMI也被部分二元胺和環(huán)氧鏈節(jié)“擴(kuò)鏈”，降低分子的交聯(lián)密度。BMI固化物由于含有苯環(huán)、酰亞胺五元雜環(huán)及交聯(lián)密度高等而具有優(yōu)良的耐熱性，固化結(jié)構(gòu)致密，缺陷少，因而BMI具有較高的強(qiáng)度和模量。人們希望得到既要有優(yōu)良的耐濕熱性，又要有足夠的韌性，還要有優(yōu)越的成型工藝性的樹脂基體。此后，隨著環(huán)氧E44在BMI樹脂中的含量的增加，其彎曲強(qiáng)度和彎曲模量的增加趨于平緩，：1時(shí)，其韌性與加入的環(huán)氧樹脂比為最佳。在此致以誠(chéng)摯的謝意！衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論論文和參加答辯的各位老師！…二O。根據(jù)數(shù)據(jù)可知。而具有高溫性的聚酰亞胺樹脂成型溫度高于（＞250℃），現(xiàn)有設(shè)備難于滿足要