高温固化环氧树脂芳纶复合材料性能研究

乌云其其格，马连勇，李峰，张夺

(1. 中国航空制造技术研究院复合材料技术中心，北京 101300; 2.中航复合材料有限责任公司，北京 101300)

0 引言

芳纶具有高比强度、高比模量、耐磨蚀、耐冲击、优良的介电性能、尺寸稳定性、阻燃等优点，其复合材料被广泛应用于航空航天等领域[1-4]。芳纶与碳纤维和玻璃纤维不同，其韧性大，纤维表面与树脂的相容性差，复合材料的纤维和树脂的界面结合力比碳纤维和玻璃纤维弱。在力学性能方面具体表现为芳纶复合材料层间剪切性能偏低。芳纶复合材料破坏时一般从纤维和树脂的界面破坏。界面结合力与芳纶表面和树脂的性能有关[5-9]。树脂基体在复合材料制品中起传递载荷和均衡载荷的作用。若要提高复合材料综合性能，除采用高性能纤维外，必须使用与之相适应的树脂基体。树脂基体性能的改善，是提高芳纶在复合材料中的性能重要环节，改善树脂的韧性，可提高芳纶强度转化率[10-13]。树脂基体在很大程度上决定了复合材料的使用温度、耐湿热性能、韧性、耐环境性能和功能性[14-17]。环氧树脂基复合材料是技术比较成熟、应用比较广泛的一类复合材料[18-23]。近年来，环氧树脂基复合材料在航空航天领域的应用不断深入，由于使用条件的苛刻，对其性能提出了更为严格的要求[24]。与普通复合材料相比，基于航空航天用途的复合材料除了要满足基本的力学性能要求外，还要具有良好的耐高温性能。制备环氧树脂基芳纶复合材料时要求树脂基体对芳纶的浸润性好，并且树脂韧性与芳纶相匹配[25-31]。……