[01599338]特种高性能聚合物基复合材料的研究与应用

《特种高性能聚合物基复合材料的研究与应用》项目，来源于国家自然科学基金项目(50473060)、国家973前期研究专项(2005CCA00200)、广西科技厅项目(桂科能05112001-2A3)。项目从利用广西地方资源出发，将氧化铝、氢氧化铝、天然矿物材料、剑麻纤维植物等资源加以利用，并结合液晶高分子材料及聚合物基复合材料改性新技术，采用与几种不同的聚合物原位复合、混杂复合、掺杂复合、纳米复合等工艺，制备了4类特种的高性能聚合物基复合材料，在基础和应用基础研究方面取得了系列成果，为当地的资源开发利用打下良好的基础，为高性能聚合物基复合材料的理论体系丰富了新内容。1、自行合成了三种反应型的热致性液晶聚合物(含双键和-NCO基团)、三种联苯型聚氨酯聚合物、一种环氧聚酯液晶化合物。合成产物的液晶温度区间分别为：228-290℃、180-225℃、130-180℃，该合成产物为热致性液晶聚合物增韧改性不饱聚酯、环氧树脂及其它热固性树脂提供了一类有应用前景的新型液晶改性剂。2、反应型液晶聚合物(LCMC)的含量对不饱和聚酯混杂复合材料的各项性能有较大影响。当LCMC的含量达到5%时，复合材料的冲击强度提高了120%，在较高的温度下(50℃、100℃、150℃)，复合材料的弯曲强度最大提高50%，Tg提高了40-50℃，次级转变温度Tβ降低了5℃左右； LCMC的含量7.5%时，线膨胀系数减少幅度达到33%。3、分别在环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂中引入棒状刚性结构单元，在不降低原有性能的基础上，成功将环氧树脂固化物的导热率由原来的0.18-0.20W/(m•k)提高到0.25-0.40W/(m•k)；均苯型聚酰亚胺树脂的导热率由原来的0.35-0.37W/(m•k)提高到0.45-0.50W/(m•k)，提高幅度达30%以上。4、采用导热性较好的聚合物与高导热无机粉体复合的方法，制取了一系列兼备高导热高绝缘性能的复合材料。根据应用工艺条件，成功制备了高导热聚酰亚胺绝缘漆等一些国民经济及国防建设急需的产品，导热系数均提高了一倍以上，其中已有2项产品完成了中试。5、将改性SF、酚醛树脂(PF)、摩擦性能调节剂、填料等共混辊炼，采用模压成型工艺制备剑麻纤维/酚醛树脂(SF/PF)复合材料。结果表明：SF经阻燃剂处理后，SF/PF复合材料的磨损体积为0.00053cm<'3>，比未处理的SF/PF复合材料减少了78.2%；耐水性能提高。6、制备了用于水性双组分聚氨酯透明和有色涂料的丙烯酸树脂分散体、含羟基丙烯酸酯乳液和有机硅改性乳液，涂料的耐水性得到了明显改善，研究了该乳液聚合体系的反应条件和动力学，研究了纳米SiO<,2>对苯丙乳液和无皂乳液聚合反应的影响，得到了具有较高耐热性能的聚(苯乙烯-丙烯酸酯)/OMMT/SiO<,2>纳米复合材料。该项目自行制备4种类型的高性能聚合物基复合材料，系统的进行了基础和应用基础的研究，研究内容具有创新性和先进性。今后的主要工作是进一步加大应用推广力度，降低成本，寻求更适宜的应用领域，使各类产品能够得到更好的应用。