高性能热固性树脂_[中国]中国复合材料学会_9787113274108

先进复合材料丛书由中国复合材料学会组织编写，并入选国家出版基金项目。丛书共12册，围绕我国培育和发展战略性新兴产业的总体规划和目标，促进我国复合材料研发和应用的发展与相互转化，按全新研究进展评述、国内外研究及应用对比分析、未来研究及产业发展方向预测的思路，论述各种先进复合材料。本书为《高性能热固性树脂》分册，全书共9章，对各类热固性树脂的分子结构、合成反应、固化机理和典型性能进行了论述，并在树脂的结构表征、成分分析以及固化物微观结构调控研究等方面进行了探究，对聚合物陶瓷前驱体也进行了论述。本书内容先进，适合从事复合材料研究的科研人员参考，也可供新材料研究院所、高等院校、新材料产业界、政府相关部门、新材料技术咨询机构等领域的人员参考。

先进复合材料丛书由中国复合材料学会组织编写，并入选国家出版基金项目和十三五国家重点出版物出版规划项目。丛书共12册，围绕我国培育和发展战略性新兴产业的总体规划和目标，促进我国复合材料研发和应用的发展与相互转化，按全新研究进展评述、国内外研究及应用对比分析、未来研究及产业发展方向预测的思路，论述各种先进复合材料。丛书力图传播我国产学研全新成果，在先进复合材料的基础研究与应用需求之间建立技术发展路径，对复合材料研究和应用发展方向做出指导。从书体现了技术前沿性、应用性、战略指导性。树脂基体是复合材料的重要原材料之一。树脂基体的质量分数为30%~40%，体积分数为40%~50%。树脂基体作为复合材料的连续相，有效地将增强纤维连接黏合成为一个整体，并在增强体之间传递载荷。树脂基体决定了复合材料的成型工艺、耐热温度和耐湿热性能，对其力学、绝缘、透波、隐身等性能也有重要影响。调节增强纤维和树脂基体之间界面作用的上浆剂，其化学本质也更偏重于树脂基体。树脂基体主要分为热固性树脂（环氧树脂、双马树脂、聚酰亚胺、氰酸酯树脂、酚醛树脂、苯并噁嗪树脂等）和热塑性树脂（尼龙、聚苯硫醚、聚醚醚酮等）两大类。热塑性树脂由于具有高抗冲、成型速度快且易回收再利用等优点，加之近年来其成型装备技术的不断提升，在复合材料领域重新受到重视。由于热塑性树脂基体覆盖聚合物种类多，本书只限于对热固性树脂和聚合物陶瓷前驱体进行论述。航空航天对复合材料日趋扩大的应用是树脂基体性能不断提升和技术发展的源动力。商用客机大型碳纤维复合材料主结构件大量应用高强韧的环氧树脂，超音速战机复合材料结构件直接推动了耐热性能优良的双马树脂的使用，飞机雷达天线罩则使电性能优异的氰酸酯树脂独占鳌头，再入式航天飞行器烧蚀防热材料提供了高残碳率酚醛树脂独特的用武之地，航空发动机轻量化外涵道则早应用了耐高温性能优异的聚酰亚胺树脂。在当今世界大国之间着力发展高超声速飞行器的激烈竞争背景下，聚合物陶瓷前驱体作为一类新型的基体，在热环境下使役的陶瓷基复合材料中发挥着基础材料的关键作用。复合材料在民用领域的扩大应用尤其是5G通信的发展，对树脂基体的低介电性能提出了新的挑战。从基本性能的角度，高性能树脂基体一直在向更高的强度和韧性、更优异的耐高/低温性、更长的使役时间等方向发展；从特殊应用功能的角度，树脂基体在向更优异的耐烧蚀性能、更低的介电常数、耐老化、抗静电等方向发展；从加工工艺的角度，树脂基体在向低温成型、低成本高效率、多重工艺适用性等方向发展。然而，树脂基体并不是一味追求单一性能的提高，而是更强调综合性能的平衡，例如力学性能、耐热性能和工艺性能三者的协调统一。近20年来，国内在耐高温树脂方面开展了大量的研究，取得了很多不错的研究结果，但终获得应用突破还是在解决了成型工艺难题之后，例如近几年系列化聚酰亚胺树脂在航天高温结构上的应用。航空复合材料领域以玻璃化温度和复合材料冲击后压缩强度（CAI）作为树脂基体的特征性指标，强调的就是耐热性和力学性能的统一。邻苯二甲腈树脂之所以新近出现就能够获得若干应用，也是因为在研发过程中注重了工艺性能，使其具备相对温和的RTM工艺并且适应预浸料工艺，而不仅仅是其具备优异的耐热性。近年来，复合材料高性能树脂方面的著述已有很多。本书更加注重对各类热固性树脂的分子结构、合成反应、固化机理和典型性能进行论述，并在树脂的结构表征、成分分析以及固化物微观结构调控研究等方面进行有益的探究。本书内容包括9章，其中第3章由中国航空工业集团公司济南特种结构研究所王志强、苏韬、轩立新编著；第6章由四川大学冉启超编著；其余各章由中国科学院化学研究所高技术材料实验室人员编著：第1章由赵彤、周恒编著，第2章由赵晓娟、杨欣、黄伟编著，第4章由郭颖、刘锋（现任职于郑州大学）、韩悦（现任职于华南理工大学）、周恒、赵彤编著，第5章由李昊、赵彤、罗振华编著，第7章由周恒、韩悦、赵彤编著，第8章由范琳、刘仪编著，第9章由鲁艳（现任职于中国科学院兰州化学物理研究所）、赵彤、韩伟健编著。后全书由赵彤、周恒统稿、定稿。由于时间仓促，加之水平有限，本书疏漏和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。编著者
2020年9月

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