20世纪90年代,美国航天局(NASA)以苯炔基(4-PEPA)为封端基,研究不同的二酐,如酮酐(BTDA)、联苯酐(BPDA)、氧醚二酐(ODPA)和硫醚二酐(TDPA)及其同分异构体和二胺(如ODA、PDA、APB和6F—APB及其同分异构体)的反应,合成了一系列的所谓PETI齐聚物(Phenyl Ethynyl Terminated Imide oligomer)。由于苯炔基的交联温度比双马来酰亚胺(BMI)和NA封端的PMR系列的聚酰亚胺树脂高出100℃左右,即将固化反应温度向高温一侧扩展,使得加工窗口变宽,*终将成形与固化反应彻底地分开,解决了聚酰亚胺复合材料的成形与性能之间的矛盾,这是聚酰亚胺树脂基先进复合材料的一个重大里程碑。该类树脂力学性能优异,工艺性能良好。其中,以3,3 7,4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)作为反应的二酐单体,与二胺3,4’一二胺基二苯醚(3,4-ODA)和1,3-双(3-胺基苯氧基)苯(1,3,3-APB)按照3,4-ODA和1,3,3-APB=15:85的比例反应,*后以4-PEPA封端、计算相对分子质量为50009/mol的亚胺化预聚物,简称PETI-5。
PETI-5的预聚物在成形大型复合材料结构件时表现出良好的工艺性,固化后的树脂具有优异的综合性能如高韧性、模量和良好的抗湿和溶剂性能等。*为引人注意的是PETI-5的韧性很高,断裂伸长率达到32%,可以与热塑性的聚酰亚胺相比。但是PETI-5只适用于热压罐成形,不能RTM成型。
聚酰亚胺树脂的高温RTM成型技术与环氧树脂和双马来酰亚胺树脂的RTM成型技术有着许多不同之处,由于973l聚酰亚胺树脂的注射温度在280℃左有,同时还要保持较高的注射压力,为此,我们专门设计了一种试验专用的RTM注射装置。首先,高温树脂的储胶槽可以达到较高的RTM注射温度并承受一定的压力,储胶槽的顶端有两个开口,可以实现抽完真空后加压注射。储胶槽通过一个管路连接模具,这个管路可以单独加热控温,管路中间带有节门,在树脂抽真空时呈关闭状态。模具采用线浇口注射,而对应的出胶一端开三个胶口。整个RTM注射装置的密封选用耐高温的氟橡胶棒和耐高温(400℃)的腻子条。