Справочник по композиционным материалам

Технология получения КМ на основе PMR-полиимидов

Для производства композиционных материалов на основе РМР-полиимидных смол были разработаны две технологии: прес­сование под высоким давлением (прямое прессование) и формо­вание под низким давлением (автоклавное формование). Хотя отверждение смолы путем «сшивок» по концевым норборненовым группам происходит при температуре 275 ... 350 °С, практически во всех технологических процессах используют максимальную температуру отверждения 316 °С. Время отверждения, как пра­вило, составляет 1 ...2 ч с последующей выдержкой на воздухе при 316 °С в течение 4 ... 16 ч. При прямом прессовании обычно применяют быстрое нагревание (5 ... 10 °С/мин) и давление в диа­пазоне 3,45 ... 6,90 МПа. Для получения материалов, не содер­жащих пор, успешно применяют формование «вакуумным мешком» в автоклаве при медленном нагревании (2 ... 4 °С/мин) и давле­нии 1,38 МПа или ниже. Возможность применения процесса фор­мования в автоклаве в случае РМР-полиимидов обусловлена тем, что термический переход к вязкотекучему состоянию осущест­вляется в этих смолах в широком температурном интервале [21]. Нижний температурный предел этого перехода зависит от множе­ства факторов, включая химическую природу и стехиометрию смеси исходных мономеров, а также температурные условия хра­нения препрега до переработки. Исследования, проводившиеся с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии пока­зали наличие четырех термических переходов, которые протекают в РМР-полиимидной смоле за время полного цикла отверждения [22]. Первый, второй и третий переходы эндотермические и свя­
заны соответственно со следующими процессами: с плавлением реакционной смеси мономеров при температуре ниже 100 °С; с реакцией в блоке между мономерами при 140 °С; с плавлением форполимеров с концевыми норборненовыми группами при тем­пературе 175 ... 250 °С (температурная область перехода к вязко - текучему состоянию). Четвертый переход является экзотермиче­ским и происходит при температуре около 340 °С. Он связан с про­теканием реакций полиприсоединения и образованием сшитых структур. Превосходные технологические характеристики PMR - полиимидных смол связаны с существованием отдельных, хими­чески различных термических переходов.