目前,韧性较好热固性聚酰亚胺树脂如PETI-5和TriA—PI等,在制备预浸料的时候多采用酰胺酸的形式,然后利用高温模压的方式固化成型,原因在于完全亚胺化的酰亚胺树脂在有机溶剂中的溶解度远远低于工艺要求的30% 。但是,酰胺酸在热亚胺化的过程中会产生水等小分子副产物,这些小分子在复合材料中产生气孔且难以除净,造成*终制件的孔隙率高,合格率低,大尺寸、大厚度制件的加工变得非常困难。如果首先合成完全亚胺化的树脂,在后期制备复合材料时则仅仅是溶剂的挥发,而不是200~300℃高温亚胺化时产生的小分子水,挥发分的去除会容易很多,低孔隙率、大厚度、大尺寸的复合材料制件的加工将变得相对简单。因此,开发亚胺化后可溶的聚酰亚胺意义重大。
以3,4'-BPDA、4,4'-ODA和9,9一双(4一氨基苯基)芴为基础的聚酰亚胺树脂,该树脂在完全亚胺化以后在NMP中的溶解度仍然大于30% ,非常有利于溶剂法制备预浸料,后期的复合材料加工过程中无小分子放出,因此可以得到低孔隙率的复合材料;但是,由于采用了刚性的9,9-双(4一氨基苯基)芴作为单体,该树脂固化物的韧性较差,复合材料压制过程中容易产生微裂纹,并且NMP沸点较高,仍然难以除净。
一种以均苯四甲酸二酐(PMDA)和2.苯基4,4 .二氨基二苯醚(PODA)为基础的热固性聚酰亚胺树脂,由于采用了柔性的、不对称的二胺单体,该树脂在NMP的溶解度大于33% ,同时纯树脂固化物的玻璃化转变温度大于340℃,断裂伸长率在10%左右,实现了可加工性、高玻璃化转变温度、高韧性的统一。*近,孟祥胜等 报道了一系列苯炔基封端的异酰亚胺树脂,同采用同样单体的酰亚胺树脂相比,异酰亚胺树脂具有更好的溶解度和更低熔体粘度,甚至可以溶于四氢呋喃和二氧六环等低沸点溶剂,非常适合湿法制备预浸料;同时,异酰亚胺树脂高温条件下可转化为酰亚胺且无小分子放出,有利于降低复合材料的孔隙率;此外,异酰亚胺树脂可采用的单体范围较广,可以采用一些刚性很强的二胺单体,因此纯树脂固化物的玻璃化温度极高,**可达460℃以上,该类异酰亚胺树脂具有良好的热和机械性能。