1. 研究目的与意义
芳纶纤维/环氧树脂以其高比强度和比模量,已经应用于航空航天、国防军工、建筑、机械、造船工业、汽车工业、防弹制品和体育运动器材等众多领域,最近还被用在医疗器械上。其现已成为一种现代化社会中不可缺少的高性能纤维,并且随着其性能价格比的提高,必将获得更为广泛的应用。
本课题通过以芳纶为原料合成环氧树脂,并对其进行表征,探究其各项性能。在国内外研究的基础上加以创新,分析研究过程存在的问题和难点,并联系实际应用与发展,对更好的利用乙氧基化芳纶桨柏烯环氧树脂有非凡的意义。
2. 国内外研究现状分析
芳纶/环氧复合材料是最理想的导弹发动机壳体材料。在国内,高性能armos纤维已成为我国第三代洲际战略导弹固体火箭发动机壳体缠绕用的首选材料。
环氧树脂/芳纶纤维预浸料是高效抗冲击复合材料的中间产品,在储存过程中会发生各种物理化学变化,这些变化最终将会影响复合材料的质量。国内外预浸料质量控制试验方法研究不断采用现代分析技术,例如红外光谱、色谱等分析技术,试验方法标准也不断出现。
对位芳纶/树脂复合材料的密度低、强度高、耐灼烧性能好,已广泛用于航空航天、国防军工等领域,如芳纶Ⅱ/环氧树脂复合材料已大量用于先进飞机上[1]。b2757和b2787梦幻飞机等的货仓、天花板、机翼、整流罩、机窗、舱壁、消音器、防弹舱门、航空货箱,还可用于发动机进气道,垂尾前缘及飞机刹车片等。芳纶Ⅲ/环氧树脂复合材料俄罗斯已用于装备多种高性能武器系统,如用于俄罗斯的ss224、ss225及当前技术最先进的白杨-m(即ss227)等洲际导弹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级发动机壳体上[2]。芳纶树脂基复合材料作为防护材料,使防弹从以刚克刚进入一个以韧克刚的新领域,受到欢迎。美国陆军采用芳纶纤维复合材料制造的防弹衬层,已装备在m2113装甲输送车内的关键部位,用以运输两栖作战人员,这种衬层能防止碎片穿透,并能对付多种威胁,例如穿甲弹等[3]。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.以乙氧基化芳纶桨柏为原料,分别采用一步法、二步法工艺,与环氧氯丙烷、氢氧化钠进行反应,通过回收溶剂、水洗精制,制取乙氧基化芳纶桨柏环氧树脂。
2.考察制备工艺条件对乙氧基化芳纶桨柏环氧树脂结构的影响,进一步确定适宜的反应工艺条件。
4. 研究创新点
芳纶浆粕型纤维(PPTA-pulp)是一种新型的差别化芳纶纤维。是一种耐高温、具有高度分散性的原纤化产品,以它为原料与环氧树脂合成的乙氧基化芳纶桨柏烯环氧树脂性能得到提高。
