高性能树脂基体在航空航天复合材料上的应用

  
       本文描述了用于航空航天复合材料的热固性基体树脂，主要介绍了环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚芳基乙炔树脂的性能及运用，评述了其发展趋势。

       在现代材料科学与技术的发展历程中，航空航天材料一直扮演着先导和基础作用，基体材料的进步不仅推动飞行器本身的发展，而且带动了地面交通工具及空间飞行器的进步。“一代材料，一代飞行器”是航空航天工业发展的生动写照，也是航空航天材料带动相关领域发展的真实描述。可以说，航空航天材料反映材料发展的前沿，代表了一个国家材料技术的最高水平。近几年来，新型复合材料在与金属材料的竞争中异军突起，己成为航空航天器的三大材料之一，在军用、民用飞机上的用量与日俱增，在火箭、导弹和航天器上的应用也不
断得到探索开发。据认为，复合材料正在迅速成为航空航天的基本材料，其中高性能聚合物基复合材料在航空航天工业的用量占其全部用量的80%，而每年还将己10%～20%的速度增长。目前运用在航空航天复合材料的高性能树脂基体主要有环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、氰酸酯及聚芳基乙炔。

       环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类高分子化合物，具有较好的耐热性、良好的粘接性以及优异的工艺性等优点，是应用最普遍的先进复合材料树脂基体。但随着航空航天领域日益苛刻的要求，通用环氧树脂己不能满足要求，世界各国都在致力于开发
各种高性能环氧树脂，以便于同高性能增强材料（如芳纶、碳纤维等）相匹配。高性能环氧树脂一般由含有多个活泼氢的化合物如多元胺或多元醇和环氧氯丙烷在强碱(如KOH、NaOH)存在下缩聚反应制得‘3]。国内现在比较常用的高性能环氧树脂有4，4‘--氨基二苯甲烷四缩水甘油胺( TGDDM)，鉴于其性能价格比，它可能是最实用的高性能环氧树脂。它具有优良的耐热性，长时高温性能和机械强度保持率，固化收缩低，化学和辐射稳定性好，还可用于高性能结构胶粘剂，结构层压板和耐高能辐射材料。另外，经过我国科技工作者多年研究，开发了商品名为TDE-85的三官能团环氧树脂，其化学名为4，5一环氧己烷一1，2--甲酸二缩水甘油酯，其分子中含有两个反应活性高的缩水甘油酯基和一个反应活性与前者差别很大的脂环环氧基，与碳纤维粘接力极好。该树脂是一种工艺性、力学性能、耐热性均很优异的高性能环氧树脂，西北工业大学、哈尔滨玻璃钢研究院等单位用TDE-85环氧树脂为基体材料制作的复合材料，应用在某些有特殊需要的产品上己获得令人满意的结果。

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