聚酰亚胺微粒改性高强度复合泡沫材料的性能及组织研究

摘要

复合泡沫材料是一种广泛应用于海洋和航空航天领域的轻质复合材料。文章使用两种聚酰亚胺（PI）微粒，即含嘧啶环的杂环型聚酰亚胺（PI-1）和醚酐型聚酰亚胺（PI-2），对环氧树脂基体及复合泡沫材料进行改性，研究PI微粒对环氧树脂（EP）和复合泡沫材料压缩性能和微观结构的影响，探究两种PI对基体与空心玻璃微珠（HGMs）界面结合强度的影响，并对增强机理进行讨论。结果表明：当两种热塑性PI微粒的质量分数不超过6%时，在EP基体中分布均匀。PI微粒在预固化阶段发生溶解，随着交联网络的形成在基体中析出纳米级小颗粒。PI微粒的引入改善了HGMs与基体的界面结合，形成独特的微纳米混杂增强结构，有效阻碍了裂纹扩展，进一步提升了复合泡沫材料的压缩性能。尤其是PI-1的质量分数为6%时，在不增加密度的情况下，压缩强度提高至162.4 MPa，断裂韧性基本保持不变。

关键词

聚酰亚胺微粒 / 复合泡沫材料 / 空心玻璃微珠 / 压缩性能 / 混杂颗粒增强