POSS改性热固性酚醛树脂的性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20220528.013

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (5): 92-97.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20220528.013

POSS改性热固性酚醛树脂的性能研究

姚亚琳^1,2, 刘晶^1,2*, 王胖胖^1,2, 田谋锋^1,2*

1.北京玻钢院复合材料有限公司,北京 102101;
2.特种纤维复合材料国家重点实验室,北京 102101

收稿日期:2021-06-22 出版日期:2022-05-28 发布日期:2022-07-19
通讯作者: 刘晶(1989-),女,硕士研究生,主要从事耐烧蚀复合材料基体树脂方面的研究,jingliu@buaa.edu.cn。
田谋锋(1980-),男,博士,高级工程师,主要从事耐烧蚀复合材料基体树脂方面的研究,tianmoufeng@163.com。
作者简介:姚亚琳(1985-),男,硕士研究生,主要从事耐烧蚀复合材料基体树脂方面的研究。

Study on effect of POSS on ablation properties of carbon/phenolic composite

YAO Ya-lin^1,2, LIU Jing^1,2*, WANG Pang-pang^1,2, TIAN Mou-feng^1,2*

1. Beijing Composite Materials Co., Ltd., Beijing 102101, China;
2. State Key Laboratory of Advanced Fiber Composites, Beijing 102101, China

Received:2021-06-22 Online:2022-05-28 Published:2022-07-19

摘要/Abstract

摘要： 以八苯基笼型倍半硅氧烷(OPS)、梯形聚苯基倍半硅氧烷(PPSQ)及八苯胺基倍半硅氧烷(OAPS)为改性剂,采用热失重分析方法研究了POSS种类和加入量对酚醛树脂残碳率的影响,结果表明OAPS可以有效提高酚醛树脂残碳率,当OAPS的质量分数仅为3%时,可以提高酚醛树脂基体11%的残碳率;采用红外-流变同步分析方法研究了OAPS对酚醛树脂固化过程的影响,得出OAPS促进了羟甲基和苯环上的邻位氢发生取代反应,提高交联度;进一步制备了OAPS/碳纤维/酚醛树脂复合材料,结果表明OAPS可提高酚醛树脂复合材料烧蚀性,质量烧蚀率达到0.030 3 g/s,相比酚醛树脂/碳纤维复合材料降低34%。

关键词: POSS, 酚醛树脂, 残碳率, 烧蚀, 性能, 复合材料

Abstract: Using OPS, PPSQ and OAPS as modifiers, three kinds of POSS modified phenol-formaldehyde resins (PF) were synthesized. The carbon residue rate of the modified resin was compared and analyzed by TG. The result showed that the OAPS modified PF had the highest carbon residue rate, which was 11% higher than PF. The effect of OAPS on the curing process of PF resin was studied by means of IR-Rheologic synchronous analysis, and it was found that OAPS promoted the substitution reaction between hydroxymethyl and active hydrogen on benzene ring. The ablation property of the OAPS/PF/carbon composite was studied by oxygen/ethyne ablation test. The mass ablation rate is 0.030 3 g/s, 34% lower than PF resin composites.

Key words: POSS, phenolic resin, char yield, ablation, performance, composites

中图分类号:

TB332

姚亚琳, 刘晶, 王胖胖, 田谋锋. POSS改性热固性酚醛树脂的性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(5): 92-97.

YAO Ya-lin, LIU Jing, WANG Pang-pang, TIAN Mou-feng. Study on effect of POSS on ablation properties of carbon/phenolic composite[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(5): 92-97.

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Study on effect of POSS on ablation properties of carbon/phenolic composite

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